این کشور در زمینه نوظهور فناوری‌های کوانتومی، سرمایه‌گذاری زیادی انجام داده و از ویژگی‌های مکانیک کوانتومی برای پیشرفت در سنجش، ارتباطات و محاسبات استفاده می‌کند. بسیاری از این فناوری‌ها هنوز در حال توسعه هستند، اما پژوهشگران چینی در این زمینه به سرعت پیشرفت کرده‌اند و به بازیگران اصلی فناوری‌های کوانتومی بدل شده‌اند و چین در برخی زمینه‌ها – به ویژه ارتباطات کوانتومی – توانسته در جایگاه رهبری جهانی را از آن خود سازد.
فناوری‌های کوانتومی
فناوری‌های کوانتومی مجموعه‌ای از فناوری‌های نوظهور هستند که از اصول مکانیک کوانتوم برای ایجاد پیشرفت‌های تحول‌آفرین در زمینه‌های مختلف استفاده می‌کنند. این فناوری‌ها را می‌توان به سه حوزه اصلی تقسیم کرد: سنجش، ارتباطات و محاسبات.
سنجش کوانتومی
در حوزه سنجش کوانتومی، محققان در تلاشند تا دستگاه‌های بسیار حساسی را توسعه دهند که قادر به اندازه‌گیری تغییرات جزئی در حرکت و میدان‌های الکترومغناطیسی باشند. پیشرفت این فناوری‌ها می‌تواند سطوح بی‌سابقه‌ای از دقت را به حوزه‌هایی مانند تصویربرداری و تشخیص پزشکی، ناوبری، رادار، ژئوفیزیک و سایر زمینه‌ها عرضه کند.
ارتباطات کوانتومی
ارتباطات کوانتومی امکان انتقال داده‌ها با سرعت فوق‌العاده و بسیار امن را فراهم می‌کند. در الکترونیک معمولی، داده‌ها معمولا رمزگذاری می‌شوند و سپس به صورت بیت‌هایی صفر و یکی ارسال می‌شوند. اما بیت‌های کوانتومی – یا کیوبیت‌ها – می‌توانند در وضعیت فوق‌العاده‌ای به نام وضعیت برهم نهی ارسال شوند که به طور همزمان ترکیبی از صفر و یک را نمایش داده و امکان برقراری ارتباطات غیرقابل هک را فراهم می‌کنند. این قابلیت برای دولت‌ها، نیروهای نظامی، شرکت‌های مالی و سایرین بسیار جذاب است.
محاسبات کوانتومی
سومین حوزه فناوری‌های کوانتومی یعنی محاسبات کوانتومی بیشترین توجهات را در جهان به خود جلب کرده است و به نظر می‌رسد در میان این سه حوزه، بیشترین تحولات را ایجاد کند. همانند دستگاه‌های ارتباطی کوانتومی، رایانه‌های کوانتومی از ویژگی برهم نهی استفاده می‌کنند که امکان انجام محاسبات زیادی را به طور همزمان فراهم می‌کند. از نظر تئوری، رایانه‌های کوانتومی مجهز به کیوبیت‌های کافی می‌توانند محاسبات پیچیده‌ای را با سرعتی بسیار سریعتر از پیشرفته‌ترین ابررایانه‌های امروزی انجام دهند.
هرچند فناوری‌های کوانتومی بسیار امیدوارکننده هستند، اما بسیاری از قابلیت‌های پیشرفته‌تر هنوز تا حد زیادی در مرحله تحقیق و توسعه قرار دارند. بسیاری از دستگاه‌های کوانتومی برای کار کردن به مهندسی پیچیده و دقیقی نیاز دارند. به عنوان مثال، برخی از کامپیوترهای کوانتومی باید در دمای بسیار پایین، خنک شوند تا از اختلالات در سیستم و از دست دادن اطلاعات جلوگیری شود. در نتیجه این محدودیت‌ها، برخی از فناوری‌های کوانتومی با موانع اساسی در مسیر تجاری‌سازی روبه‌رو هستند و احتمالا سال‌ها یا حتی دهه‌ها طول می‌کشد تا شاهد استفاده از آنها در مقیاس گسترده باشیم.
آرمان‌های کوانتومی چین
با وجود وضعیت نوپای فناوری‌های کوانتومی، ویژگی‌های بالقوه تحول‌آفرین آنها توجه سیاست‌گذاران چینی را به خود جلب کرده است. در سال ۲۰۲۱، دولت چین فناوری‌های کوانتومی را در آخرین طرح اقتصادی ملی خود، یعنی چهاردهمین برنامه پنج ساله دولت گنجاند و همراه با شش حوزه پیشرفته دیگر که باید در سال‌های آینده در اولویت قرار گیرند، فهرست کرد.
تمرکز چین بر فناوری‌های کوانتومی بخشی از یک تلاش گسترده‌تر برای رهبری فناوری جهانی است که در دوران رهبری شی جین پینگ مورد تاکید بیشتری قرار گرفته است. شی بارها عنوان کرده است که چین باید به یک “قدرت علم و فناوری”(科技强国) جهانی تبدیل شود. آرمان‌های فناورانه پکن در بحبوحه تنش روزافزون با ایالات متحده بر سر فناوری‌های استراتژیک، اهمیت و فوریت بیشتری پیدا کرده است. شی در یکی از مهم‌ترین گردهمایی‌های سالانه سیاسی در پکن در مارس ۲۰۲۳، تأکید کرد که چین باید در مواجهه با «رقابت شدید بین‌المللی» بر «خودکفایی و تقویت خود» در حوزه علم و فناوری تمرکز کند.
در این راستا، چین سرمایه‌گذاری هنگفتی را برای افزایش تحقیق و توسعه (R&D) انجام داده است. هزینه‌هایی که به تحقیق و توسعه اختصاص داده شده، از زمان به قدرت رسیدن شی در سال ۲۰۱۲ به بیش از دو برابر افزایش یافته است. این افزایش هزینه‌ها صرفاً نتیجه جانبی رشد اقتصادی چین نیست، بلکه نشان دهنده بالاتر رفتن
اولویت تحقیق و توسعه است. در سال ۲۰۱۲، هزینه‌های تحقیق و توسعه چین به میزان ۱٫۹۱ درصد از تولید ناخالص داخلی رسید و تا سال ۲۰۲۲ این رقم به ۲٫۵۵ درصد از تولید ناخالص داخلی افزایش یافت.
هزینه ناخالص داخلی در تحقیق و توسعه
با این حال، منافعی که از فناوری‌های کوانتوم نصیب چین خواهد شد، فراتر از مفاهیم انتزاعی رهبری جهانی است. سیاست‌گذاران امیدوارند که فناوری های کوانتومی مزایای اقتصادی و امنیتی ملموسی داشته باشند.
برای مثال، محاسبات کوانتومی می‌تواند تأثیرات تقویت‌کننده‌ای بر سایر حوزه‌های کلیدی مانند هوش مصنوعی داشته باشد. در گزارشی مهم با عنوان « طرح توسعه هوش مصنوعی نسل جدید » که در سال ۲۰۱۷منتشر شد، دولت چین امیدوار بود که محاسبات کوانتومی بتواند قابلیت‌های هوش مصنوعی را با بهبود عملکرد الگوریتم‌های یادگیری ماشینی ارتقا دهد.
همچنین امیدواری‌هایی وجود دارد که رایانه‌های کوانتومی پیشرفته بتوانند توانمندی دانشمندان را در مدل‌سازی سیستم‌های پیچیده به گونه‌ای افزایش دهند که بتوانند حوزه‌هایی مانند حوزه علوم مواد و زیست‌پزشکی را متحول کنند. اگر این قابلیت‌ها محقق شوند، می‌توانند تأثیرات بسیار تحول‌آفرینی داشته باشد و سود اقتصادی عظیمی حاصل کنند.
دانشمندان و استراتژیست‌های چینی نیز به خوبی آگاهند که فناوری‌های کوانتومی کاربردهای امنیتی و نظامی حیاتی دارند. سیزدهمین برنامه پنج ساله ویژه علم و فناوری و توسعه همگرایی نظامی-غیر نظامی، که در سال ۲۰۱۷ منتشر شد، ارتباطات و محاسبات کوانتومی را در فهرست فناوری‌های استراتژیک اولویت‌دار آورده است. به طور دقیق‌تر، یکی از محققان آکادمی علوم نظامی چین، فناوری‌های کوانتومی را «اسب سیاه شتابانی» توصیف کرد که «آماده است تا مکانیزم پیروزی‌های نظامی در آینده را تغییر دهد».
یکی از نگرانی‌های عمده در این زمینه رمزگذاری است. یک کامپیوتر کوانتومی پیشرفته مجهز به قدرت محاسباتی بی‌نظیر، می‌تواند از تمام روش‌های رمزگذاری مرسوم موجود که توسط افراد، بانک‌ها، شرکت‌های اینترنتی، دولت‌ها و ارتش‌ها برای ایمن کردن داده‌ها استفاده می‌شود، عبور کند. برخی از کارشناسان نگرانند که سناریوی “روز کوانتومی” چندان دور نیست و می‌تواند چالش‌های بی‌سابقه‌ای را به همراه داشته باشد.
| کوانتوم، به مثابه یک «اسب سیاه شتابان»، تأثیر قابل‌توجهی بر عصر اطلاعات گذاشته و آماده است تا مکانیزم پیروزی‌های نظامی در آینده را تغییر دهد.»
سرهنگ گائو دونگ گوانگ، پژوهشگر، آکادمی علوم نظامی ارتش چین |
محققان چینی ادعا می‌کنند الگوریتمی را توسعه داده‌اند که می‌تواند روی یک کامپیوتر کوانتومی کوچک اجرا شود و می‌تواند یک سیستم رمزگذاری پیشرفته که به طور معمول توسط دولت‌ها و مؤسسات مالی استفاده می‌شود را رمزگشایی کند. با این حال، دانشمندان خارج از چین نسبت به این ادعاها تردید بسیاری دارند.
در ایالات متحده، دولت بایدن اقداماتی انجام داده تا برای تهدیدات احتمالی امنیت داده‌ها آماده باشد و قابلیت‌های کوانتومی خود را تقویت کند. مؤسسه ملی استاندارد و فناوری وزارت بازرگانی ایالات متحده، چهار الگوریتم رمزگذاری جدید را برای ادغام در استانداردهای امنیتی این وزارتخانه مشخص کرده است تا در برابر هک احتمالی رایانه‌های کوانتومی مقاوم باشند.
سایر فناوری‌های کوانتومی می‌توانند کاربردهای بیشتری در حوزه نظامی داشته باشند. سنجش کوانتومی به طور بالقوه می‌تواند تجهیزات لیدار و رادار را برای جمع‌آوری اطلاعات، نظارت و شناسایی بهبود بخشد و همچنین قابلیت‌های موقعیت‌یابی و ناوبری را در غیاب سیستم‌های مبتنی بر ماهواره فراهم کند. چنین قابلیت‌هایی همچنان در حال توسعه هستند، اما چین هم در حال پیشرفت است. طبق گزارش‌ها، محققان چینی در حال توسعه یک دستگاه رادار کوانتومی هستند که می‌تواند توانایی ارتش چین در شناسایی هواپیماهای رادارگریز را بهبود بخشد.
تنها چین نیست که فناوری‌های کوانتومی را برای اهداف نظامی و امنیتی دنبال می‌کند. هم نیروی دریایی و هم نیروی هوایی ایالات متحده مراکز تحقیقات کوانتوم را با هدف ایجاد نیروهای مجهز به فناوری کوانتوم با قابلیت شناسایی و پاسخ‌دهی سریعتر به تهدیدات ایجاد کرده‌اند. اگرچه فناوری‌های کوانتومی بالغ هم هنوز برای ادغام و استفاده گسترده در امور نظامی آماده نیستند، اما ناتو قبلاً کوانتوم را به عنوان یکی از فناوری‌های کلیدی نوظهور و مخرب خود معرفی کرده است.
رویکرد دولت چین
چین برای تأمین مالی و انجام تحقیق و توسعه فناوری‌های کوانتومی، رویکرد دولتی مشخصی را اتخاذ کرده است. این رویکرد با رویکردی که ایالات متحده و سایر بازیگران پیشرو در فناوری‌های کوانتومی در پیش گرفته و رهبری این حوزه را به بخش خصوصی واگذار کرده‌اند، کاملا در تضاد است.
دولت چین مبالغ قابل توجهی را برای توسعه فناوری‌های کوانتومی سرمایه‌گذاری کرده است. آمار و ارقام دقیقی در دست نیست، اما مطالعات موجود نشان می‌دهد که چین با اختصاص مبالغی هنگفت به این حوزه، پیشتاز است. به تخمین مکنزی تا سال ۲۰۲۲، بودجه‌ای که دولت چین اعلام کرده و در مجموع به ۱۵٫۳ میلیارد دلار می‌رسد، تقریباً دو برابر بودجه اتحادیه اروپا (۸٫۴ میلیارد دلار) و بیش از سه برابر بودجه ایالات متحده (۳٫۷ میلیارد دلار) است. با این حال، این ارقام مورد پذیرش همه قرار نگرفته است. طبق مطالعاتی که نشریه Quantum Insider انجام داده است، دامنه سرمایه‌گذاری دولت چین در این بخش بین ۴ تا ۱۷ میلیارد دلار است.
از سوی دیگر، چین از سرمایه‌گذاری در بخش خصوصی عقب مانده است. طبق برآوردهای مکنزی، بین سال‌های ۲۰۰۱ تا ۲۰۲۲، استارت‌آپ‌های کوانتومی چینی تنها ۴۸۲ میلیون دلار از بخش خصوصی دریافت کردند. این رقم معادل کسری از سرمایه‌گذاری بخش خصوصی در ایالات متحده است که با حدود ۳٫۳ میلیارد دلار سرمایه‌گذاری از منابع غیردولتی، رتبه اول جهان را دارد. حتی کانادا و انگلستان هم جمعا با سرمایه‌گذاری ۱٫۱ میلیارد دلاری از چین بسیار جلوتر بودند.
جای تعجب نیست که نهادهای مرتبط با دولت، بخش عمده‌ای از تحقیق و توسعه کوانتومی چین را هدایت می‌کنند. دانشگاه ملی فناوری دفاع مهم‌ترین بازیگر این عرصه در چین بوده و از دهه ۱۹۹۰ تا کنون در زمینه فناوری ارتباطات کوانتومی تحقیق کرده است. در سال ۲۰۰۱، چین آزمایشگاه مهم اطلاعات کوانتومی را در دانشگاه علم و فناوری چین (USTC) تأسیس کرد که به عنوان مهم‌ترین مؤسسه این کشور در زمینه کوانتوم مطرح است.
با این وجود، این روندها ثابت و یکنواخت نبوده‌اند. از آنجایی که ایالات متحده برای رقابت با چین در زمینه‌های فناوری‌های اصلی آماده شده است، برنامه‌های دولتی و بودجه اختصاص داده شده برای ترویج تحقیق و توسعه در زمینه کوانتوم افزایش یافته است. در سال ۲۰۱۸، کنگره قانون ابتکار کوانتومی ملی را به منظور “تسریع در تحقیقات و توسعه کوانتوم با هدف تامین امنیت اقتصادی و ملی ایالات متحده” تصویب کرد. از سال ۲۰۱۹، بودجه فدرال ایالات متحده در زمینه فناوری‌های کوانتومی در آزمایشگاه‌ها و دانشگاه‌های ملی مختلف بیش از دو برابر شده و از بیش از ۴۰۰ میلیون دلار در سال ۲۰۱۹ به حدود ۹۰۰ میلیون دلار در سال ۲۰۲۲ رسیده است.
سایر اقتصادها نیز در حال افزایش سرمایه‌گذاری در حوزه کوانتوم هستند. در سال ۲۰۱۸، اتحادیه اروپا برنامه پرچم‌دار کوانتوم را آغاز کرد و در دهه آینده حدود ۱ میلیارد یورو را به تحقیقات کوانتومی اختصاص خواهد داد. ایجاد شبکه‌ای متشکل از ۵۰۰۰ پژوهشگر مرتبط با کوانتوم در سراسر اتحادیه اروپا از اهداف این برنامه است. همچنین، در سال ۲۰۲۳، کانادا استراتژی ملی کوانتومی را برای سرمایه گذاری دولت در تحقیقات کوانتومی (۱۴۱ میلیون دلار)، نخبگان (۴۵ میلیون دلار) و تجاری‌سازی (۱۶۹ میلیون دلار) را به اجرا گذاشت. دولت ژاپن در سال ۲۰۲۰ ، استراتژی فناوری و نوآوری کوانتومی خود را تدوین کرد که ماحصل آن تاسیس هشت مرکز تحقیق و توسعه جدید شد. ژاپن این استراتژی را در سال ۲۰۲۲ با چشم‌انداز “ژاپن به مثابه جامعه آینده کوانتوم” دنبال کرد که هدف آن استفاده از فناوری‌های کوانتومی برای تقویت تاب‌آوری اقتصادی و اجتماعی این کشور است.
ارزیابی پیشرفت کوانتومی چین
چین در سال‌های اخیر پیشرفت‌های چشمگیری در زمینه فناوری‌های کوانتومی داشته است. با اینکه چین در زمینه سنجش کوانتومی به تمایز خاصی دست نیافته است، اما به عنوان رهبر جهانی ارتباطات کوانتومی شناخته می شود. وقتی صحبت از محاسبات کوانتومی به میان می‌آید، چین از برخی زمینه‌ها از ایالات متحده به عنوان رهبر جهانی این حوزه عقب‌تر است، اما دانشمندان چینی، دستاوردهای چشمگیری هم داشته‌اند و به سرعت در حال پیشرفت هستند.
علیرغم اینکه چین در سال‌های اخیر، به پیشرفت‌های برجسته جهانی در سنجش کوانتومی دست نیافته است، برخی گزارش‌ها حاکی از تمرکز چین بر روی حسگرهای کوانتومی برای شناسایی زیردریایی‌ها است. در سال ۲۰۲۱، محققان دانشگاه معتبر چینهوا ادعا کردند به پیشرفت‌هایی در رادار کوانتومی دست یافته‌اند که می‌تواند هواپیماهای رادارگریز را با ایجاد یک “طوفان الکترومغناطیسی” کوچک شناسایی کند. در سال ۲۰۲۲، یک گروه تحقیقاتی در دانشگاه علم و فناوری چین، یافته‌هایی را منتشر کرد که نشان می‌داد پژوهشگران این دانشگاه از الماس برای بهبود قابلیت‌های رادار کوانتومی توسعه‌یافته استفاده کرده‌اند.
| پان جیانوی، معاون اجرایی، دانشگاه علم و فناوری چین:
چین در حوزه اندازه‌گیری دقیق کوانتومی دیر ورود کرد و به همین دلیل، با کشورهای توسعه‌یافته، تا اندازه‌ای فاصله دارد، اما در سال‌های اخیر، این اختلاف به سرعت رو به کاهش گذاشته و در برخی جهات، با بالاترین استانداردهای بین‌المللی موجود، هم‌تراز شده است. |
اگرچه پژوهشگران چینی، تحقیقات قابل توجهی در زمینه سنجش کوانتومی، به ویژه در مورد رادارهای کوانتومی منتشر کرده‌اند، اما به نظر می‌رسد این یافته‌ها (که مورد تردید هم قرار گرفته‌اند) در حال حاضر، بیشتر به آزمایشگاه‌ها محدود شده باشند. پان جیانوی – که به عنوان “پدر کوانتوم” چین شناخته می‌شود- در سال ۲۰۲۰ نوشت که چین در این زمینه “دیر شروع کرد” و در تلاش است تا این عقب‌ماندگی را جبران کند.
در مقام مقایسه، پژوهشگران کوانتوم چین در زمینه ارتباطات کوانتومی، به موفقیت‌های چشمگیری دست یافته‌اند. در سال ۲۰۱۶، چین با پرتاب موفقیت‌آمیز میسیوس، اولین ماهواره کوانتومی جهان، به پیشرفتی تاریخی دست یافت. میسیوس که توسط پان جیانوی و تیمی از دانشمندان دانشگاه علم و فناوری چین توسعه داده شد، گام‌های بزرگی به سوی ایجاد یک سیستم ارتباطی ماهواره‌ای غیرقابل نفوذ برداشت. پژوهشگران چینی در حال ساخت مجموعه‌ای از ماهواره‌های کوانتومی هستند.
در یکی دیگر از پیشرفت‌های مهم در زمینه ارتباطات کوانتومی، تیمی از محققان به رهبری پان جیانوی یک پیوند ارتباطی کوانتومی امن با برد ۲۰۰۰ کیلومتری بین پکن و شانگهای ایجاد کردند. این پیوند، بعدها گسترش یافت و به یک شبکه کوانتومی یکپارچه شامل چهار شبکه کوانتومی در مناطق شهری و دو پیوند زمینی-ماهواره‌ای تبدیل شد.
چین در زمینه محاسبات کوانتومی هم به دنبال کسب جایگاه رهبری است. در سال ۲۰۲۱، چین به عنوان سومین کشور پس از کانادا و ایالات متحده شناخته شد که توانست یک کامپیوتر کوانتومی کاملا ساخت داخل را توسعه دهد. این دستگاه توسط شرکت اوریجین کامپیوتینگ ساخته شده که یکی از مهم‌ترین عوامل قدرتمند موثر در موفقیت‌های کوانتومی چین است.
از آن زمان به بعد، چین کامپیوترها و پردازنده‌های کوانتومی جدیدی را توسعه داده است. در می ۲۰۲۳، پردازنده ۱۷۶ کیوبیتی چین، با نام زوچونگ‌ژی، به عنوان اولین پردازنده کوانتومی چین با بیشترین تعداد کیوبیت به شبکه متصل شد. قدرت پردازش زوچونگ‌ژی که توسط آکادمی علوم چین توسعه یافته است، میلیون‌ها برابر سریعتر از یک ابررایانه سنتی است. با این حال، این پردازنده هنوز با سریع‌ترین پردازنده جهان، یعنی پردازنده ۴۳۳ کیوبیتی ساخت شرکت IBM که در سال ۲۰۲۲ معرفی شد، فاصله دارد.
با وجود تعداد بالای کیوبیت‌ها در این پردازنده‌ها، رایانه‌های کوانتومی برای انجام وظایف با پیچیدگی و کیفیتی که دانشمندان به دنبال آن هستند، به هزاران کیوبیت نیاز دارند. شرکت IBM قصد دارد یک کامپیوتر کوانتومی با ۱۱۲۱ کیوبیت در سال ۲۰۲۳ و یک کامپیوتر کوانتومی با بیش از ۴۰۰۰ کیوبیت را تا سال ۲۰۲۵ توسعه دهد.
هر چند این دستاوردها تحسین برانگیز هستند، اما برای مقایسه جامع بین کشورها کافی نیستند. با این حال، ثبت اختراع به عنوان یک شاخص مفید از اینکه کدام کشورها یا شرکت‌ها در زمینه‌های خاص پیشرو هستند، عمل می‌کنند.
بر اساس یک مطالعه انجام شده، اداره ملی مالکیت فکری چین (CNIPA) بین سال‌های ۲۰۱۰ تا ۲۰۲۲، ۱۵۵۴ درخواست برای ثبت پتنت در زمینه ارتباطات کوانتومی دریافت کرده است. این تعداد، تقریباً دو برابر تعداد درخواست‌های ثبت پتنت در اداره ثبت اختراع و علائم تجاری ایالات متحده (USPTO) و چهار برابر تعداد درخواست‌های اداره ثبت اختراعات ژاپن است.
اما وقتی به ثبت اختراعات در زمینه محاسبات کوانتومی نگاه می‌کنیم، تصویر متفاوتی ظاهر می‌شود. CNIPA از سال ۲۰۱۰ تا ۲۰۲۲ بیش از ۹۰۰ درخواست ثبت اختراع محاسبات کوانتومی دریافت کرد که کمتر از نیمی از تعداد درخواست‌ها برای USPTO بود. با این حال، دفتر چین دو برابر بیشتر از ژاپن و بسیار بیشتر از سایر دفاتر ثبت اختراع، درخواست ثبت اختراع در زمینه محاسبات کوانتومی دریافت کرده است.
به دست آوردن درک کاملی از وضعیت موجود، مستلزم در نظر گرفتن انواع خاصی از اختراعات است. ثبت اختراعات بین‌المللی یعنی آنهایی که در دفاتر ثبت اختراع در چندین کشور ثبت می‌شوند، سخت‌تر است و معمولاً به اختراعات با کیفیت و ارزشمند ثبت بین‌المللی می‌شوند. وقتی صحبت از ثبت اختراعات بین‌المللی است، شرکت‌های چینی عقب مانده‌اند.
بر اساس یک مطالعه انجام شده در سال ۲۰۲۳ توسط اداره ثبت اختراع اروپا، تنها یک شرکت چینی یعنی شرکت علی بابا، در بین بیست شرکت برتر از نظر ثبت اختراعات بین‌المللی در حوزه محاسبات کوانتومی قرار گرفت. در مقابل، شرکت‌ها و دانشگاه‌های امریکایی نیمی از لیست بیست موسسه برتر را به خود اختصاص دادند و شرکت IBM با ۴۰۱ ثبت اختراع بین‌المللی در رتبه اول قرار گرفت. پنج شرکت ژاپنی در فهرست بیست شرکت برتر جای داشتند و شرکت توشیبا-نوفلیر تکنولوژی توانست رتبه دوم را به خود اختصاص دهد.
حتی استناد به ثبت اختراعات نیز تصویر کاملی از کل جریان ارائه نمی‌دهد. برخی از تحلیلگران، از تعداد زیاد ثبت اختراعات در چین به عنوان نمایشی نادرست از بازده واقعی این کشور انتقاد کرده‌اند و بر این باورند که آمارهای ثبت اختراع چین به دلیل ثبت اختراعات با تفاوت‌های فناورانه جزئی نسبت به پتنت‌های موجود افزایش می‌یابد.
یک معیار جایگزین برای مقایسه کشورها، میزان انتشار مقالات تحقیقاتی است. چین بیشترین حجم مقالات دانشگاهی را در هر سه حوزه فناوری کوانتومی منتشر کرده است. از سال ۲۰۱۱ تا ۲۰۲۰، چین بیش از ۱۴۰۰۰ مقاله در زمینه فناوری کوانتومی منتشر کرده است. تعداد مقالات مهم است، اما ارزیابی کیفیت انتشارات نیز اهمیت دوچندانی دارد. شاخص هیرش یا اچ ایندکس، که اغلب برای این کار استفاده می‌شود، هر دو فاکتور تعداد کل مقالات پژوهشی منتشر شده توسط یک نهاد و تعداد ارجاعات به مقالات موردنظر را اندازه گیری می‌کند.
بین سال‌های ۲۰۱۸ تا ۲۰۲۲، چین با امتیاز اچ ایندکس ۴۸٫۴، رتبه اول جهانی را در زمینه ارتباطات کوانتومی کسب کرد و آمریکا با امتیاز ۴۳ پس از چین قرار گرفت. با این وجود چین در تحقیقات سنجش کوانتومی و همچنین محاسبات کوانتومی کمی عقب‌تر است. ایالات متحده در محاسبات کوانتومی با امتیاز اچ ایندکس ۹۱، تقریباً دو برابر چین با امتیاز ۵۲، بالاترین رتبه را به خود اختصاص داده است.
علیرغم اینکه توانمندی‌های کوانتومی چین به طور پیوسته در حال توسعه بوده است، پیشرفت چین در آینده بدون چالش نخواهد بود. دولت بایدن اقدامات متعددی را برای محدود کردن توسعه فناوری‌های خاصی که تهدیدی برای امنیت ملی ایالات متحده تلقی می‌شوند، انجام داده است. در اکتبر ۲۰۲۲، ایالات متحده مجموعه‌ای از قوانین کنترل کننده صادرات نیمه‌رساناهای‌های پیشرفته و تجهیزات ساخت تراشه به چین اعمال کرد و بر متحدان اصلی خود – یعنی ژاپن و هلند – فشار آورد تا در محدود کردن دسترسی چین به فناوری‌های کلیدی تراشه، به امریکا بپیوندند.
فناوری‌های کوانتومی به‌عنوان یکی دیگر از جبهه‌های اصلی در نبرد فناوری میان ایالات متحده و چین ظاهر شده است. در سال ۲۰۲۱، وزارت بازرگانی ایالات متحده، سه شرکت چینی فعال در حوزه فناوری کوانتوم را در فهرست وزارت بازرگانی قرار داد و صادرات به این شرکت‌ها را محدود کرد. به تازگی، در آگوست ۲۰۲۳، دولت بایدن محدودیت‌های جدیدی را در خصوص سرمایه‌گذاری‌های ایالات متحده در زمینه فناوری‌های کوانتومی (و همچنین نیمه‌رساناها و هوش مصنوعی) در چین اعلام کرد. اشخاص آمریکایی پس از به اجرا درآمدن این قوانین از سرمایه‌گذاری در هر سه حوزه اصلی فناوری‌های کوانتومی در چین منع می‌شوند. احتمالا بدترین تأثیر این محدودیت‌ها، تاثیرات مالی نیست بلکه محدود کردن انتقال دانش و تخصص به چین خواهد بود.
اندیشکده مرکز مطالعات استراتژیک و بین‌المللی (CSIS)
نویسندگان:
برایان هارت، بانی لین، سامانتا لو، هانا پرایس، یو جی (گریس) لیائو، متیو اسلید
منبع: csis
