于明月 天翼智库
在新一轮信息技术革命推动下，全球主要强国均将量子信息视为抢占军事、经济、国家安全等领域的关键制高点。日本虽然在该领域起步较晚，但从未停止脚步奋力追赶。近年来，日本更是多次在公开场合表示其量子研究落于欧美和中国之后的紧迫感，并表示未来将继续加大投入、加速追赶。通过近几年系统规划，日本已形成一套适用自身发展的技术路线和合作理念，未来或将成为中美欧不容小觑的竞争者。
发展现状：日本在量子信息领域奋力追赶、加速前进
在量子信息领域，日本虽然不具备先发优势和技术领先条件，但在政府高度重视下，通过逐年加大研发与投入力度、广结合作盟友等战略措施，已奋起直追至全球量子信息发展先进国家行列。
在量子产业方面，全球从事量子领域相关的企业中共有16家来自日本，全球占比2.9%。由于日本起步较晚，在规模和数量上距离中美还有较大差距，但随着日本对量子信息的日趋重视和加大投入，在未来产业技术发展中也将具有一定竞争力。
图1 量子信息企业国家分布图（截至2023年9月）
数据来源：信通院-《量子信息技术发展与应用研究报告（2023年）》
在学术科研方面，日本在量子计算、量子通信和量子测量领域的论文产出虽不及中美等量子发展强国，但在国际上仍处前列，且从论文被引频次来看，日本高水平论文数量靠前，说明日本较为重视量子关键领域研究和高质量成果产出。
图2 量子各领域TOP 10国家发文量及篇均被引频次 （截至2023年9月） 数据来源：信通院-《量子信息技术发展与应用研究报告（2023年）》
日本在量子信息领域布局特点
1. 技术攻坚：顶层设立“司令部”机构，研究机构与高校牵头攻坚重点量子技术方向
日本高度重视量子技术发展，政府先后发布量子飞跃旗舰计划（Q-LEAP）、《量子技术创新战略》等政策，为量子信息处理、量子测量和传感器等一系列重点量子技术提供年均约2300万美元资助，并将“量子技术创新战略”作为未来10-20年国家重要战略之一。全国层面成立顶层“司令部”机构，对量子技术重点方向针对性攻坚并给予高额项目资助，截至目前日本政府在量子领域投资已达2.5亿美元。
2021年2月，日本政府建立统合管理协调量子技术研发的“司令部”机构，主要由研究机构和重点高校牵头，在全国建立八个量子技术研发基地，分别负责超导量子计算机开发及利用技术、量子材料、量子元件、量子软件、量子生命科学、量子安全等方面的具体研发。2022年5月26日，日本量子科学技术研究开发机构又新设“量子功能创制研究基地“，旨在研发最先进的量子材料，随着该基地的新设，“量子技术研发基地”已扩充至10个研究机构参与。2022年4月，日本内阁府公布《量子未来社会愿景》并与《量子技术创新战略》并行推进，提出未来重心将推动量子技术充分融入整个经济社会体系。
图3 日本量子技术研发基地与功能创制研究基地架构图
2. 国际合作：以竞合为核心观念，主动寻求合作并广结合作盟友
日本意识到单靠自身的力量不足以在量子领域形成较强核心竞争力，因此对待美国、欧盟等强劲竞争对手，日本选择积极接受并主动寻求合作，团结一切力量，通过广泛深度合作快速补足自身在技术、产业等方面的短板，以实现在量子领域更长远发发展。
日本在《量子技术创新战略（最终报告）》中明确提出要在未来5年内与欧洲和美国建立政府层面的量子技术多边/双边合作框架，近年来一直通过联合座谈会和研讨会等方式促进与美国、英国、德国等国建立国际合作研究的联合资助机制。2023年2月，日本量子革命战略产业联盟（Q-STAR）与美国量子经济发展联盟（QED-C）、欧洲量子产业联盟（QuIC）、加拿大量子产业联盟（QIC）共同签署谅解备忘录（MoU），正式成立国际量子产业协会理事会，各方将在量子技术的国际规则制定和知识产权管理方面开展深度合作。
3. 产业生态：联合科技企业攻坚量子产业应用，鼓励民间投资与跨界融合
一方面，日本政府层面加大量子项目预算，鼓励企业联合推进；另一方面，日本政府鼓励民间投资与跨界融合，目前金融领域已介入量子技术商业化进程推进，汽车、半导体材料、医药等领域也将逐步投入量子研发与商用领域。
2020年日本总务省发布高速量子通信网项目并指定东芝作为牵头承包商，联合NEC、三菱机电、东京大学、国家信息和通信技术研究所等十几家企业和研究机构共同参与，共筑良好产业生态。此外，日本政府还推动东芝、NTT、NEC、日立制作所、富士通等 11 家公司成立“基于量子技术的新产业创造协议会”，共同攻关以量子计算机为首的量子技术产业应用，并就材料开发、人才培养等关键事项形成长效合作机制。
日本民间投资活跃，2023年7月，日本第一大银行三菱日联银行直接投资了量子计算初创公司Groovenauts，并持有公司18%的股份，有助于推动量子计算商业化进程，吸引更多投资。此外，汽车、半导体材料、医药等行业也对量子应用表示出了兴趣，丰田汽车、索尼集团、JSR、三菱化学集团等公司也正考虑引入量子计算机。
对我国量子发展启示
从我国量子发展进程来看，综合实力优于日本，但仍在顶层牵引、国际合作广度与深度、产业布局等方面有待优化。顶层牵引上，缺乏量子领域自上而下的统筹部门，技术研发、产业协作呈零散分布；国际合作上，开放程度有待加强，目前量子科技研发仍以本土研究为主，国际合作者参与的成果产出仅约23%；产业布局上，以政府投资为核心，民间资本活跃度不够。
日本虽然在量子领域的综合实力上不如我国，但其鲜明的发展思路和合作观念我们借鉴，我们需取长补短，以更好增强我国在量子领域核心竞争力。
1. 顶层规划，明确发展路线图，突破关键技术瓶颈
我国需在量子技术领域大力构建产业、政府、科研一体化的新研发体制，结合我国技术研发基础，详细描绘中长期量子研究的技术路线图，并制定综合性的研发、学术和知识共享举措，通过针对性资助，指导政府、学术界、产业界等诸多利益相关者协同突破量子技术的发展瓶颈。
2. 保持开放合作心态，加强国际合作与交流，提升国际影响力
借鉴日本在量子信息领域的国际合作经验，加强与欧盟、金砖国家、“一带一路”沿线国家的国际合作，通过建立科学家联盟、开展科技创新合作等方式，积极参与国际合作与交流，共同推进量子信息领域的研究与应用。
3. 调动民间投资，公共投资与民间投资相结合共同推进量子产业应用落地
为全面实现量子产业的规模化、商业化和普及化，我国还需要加大资金投入和市场开拓。因此，我国可借鉴日本产业发展思路，通过政策引领，充分发挥民间资本的活力和创造力，央国企充当先锋、担当使命，逐步鼓励和引导民间投资参与量子产业的建设和发展，与公共投资形成有效的合作和互补，共同推动量子产业的应用落地。
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发表于 2024-1-25 09:28:06