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为量子时代设计信任

发布时间: 2026-11-05 00:00:00   审校:元宇宙   浏览次数:
来源:https://www.iec.ch/blog/designing-trust-quantum-age-0  

量子技术的未来不仅取决于科学突破,还取决于各国、各行业与社群能否拥有实质性话语权,参与塑造其发展方向。

得益于有望催生科学突破、在产业与社会层面带来颠覆性应用的潜力,量子技术领域的投资规模达到前所未有的水平。但在一片热潮之下,一个根本性问题值得更多关注:我们如何确保量子革命不会加剧现有不平等,而是让发展成果广泛共享?当前这场变革尚处在早期阶段,这为我们提供了难得的窗口期:在时机尚不算晚之时,将包容性、负责任创新与国际合作嵌入量子生态体系之中。

很多人提到量子,第一反应就是量子计算。量子计算机有望攻克即便是性能最强的经典计算机也无法求解的特定问题。但量子绝不只是单一技术或待落地产品,它是一套复杂、相互关联的技术版图,涵盖量子计算、模拟、传感、成像、通信、密码、授时、导航等诸多方向。各领域发展节奏不一,面临各自独特的技术难题、商业化前景与潜在社会应用。如果讨论仅仅局限于量子计算,我们就会错失这个丰富且持续演化的生态中正在发生的大量进展。

量子技术依托的原理与经典计算机存在本质差异。传统计算机用比特存储信息,取值为0或1;量子计算机使用量子比特(qubit),借助叠加态可以同时处于多种状态的组合。通过精密的受控操作与量子干涉,量子算法能够放大有效解、抑制其他结果。这并不代表量子计算机是同时遍历所有可能答案,也不意味着它在所有任务上都优于经典计算机。它的价值在于,以具备显著优势的方式求解特定类型问题。

最令人振奋的并非技术本身,而是越来越多迹象表明:相关研究成果正走出实验室,进入直接影响民众生活的领域。例如在医疗领域,超高灵敏度量子传感器有望捕捉微弱生物信号,支撑新型医学成像与诊断方案。与之类似,在环境监测领域,量子传感可以提升磁场、重力场、大气条件等物理量的测量精度,增强我们观测环境变化的能力。量子技术还可支撑更高精度导航、韧性通信,推动科学模拟取得进展。这就要求我们在日趋互联的世界里,重新思考隐私、安全与韧性治理。

然而,尽管这些发展令人兴奋,但我越来越相信,围绕量子最重要的问题不是技术问题。随着生态系统的发展,其影响可能会延伸到广泛的领域,包括医疗保健、金融、农业、交通、能源、通信、环境保护和公共服务。因此,更重要的问题不仅仅是量子将使什么成为可能,而是它将满足谁的需求,谁将获得它的好处,谁将在决定它的方向方面有发言权。世界各国政府和私人投资者都在大力投资量子技术。其中大部分投资支持量子计算,但也扩展到支持基础设施、硬件、研究和更广泛的生态系统的开发。这些都是资源密集型项目,参与成本分配不均。这种差异带来了重大挑战。如果只有有限数量的国家有能力发展量子基础设施、吸引专业人才并有意义地参与新兴市场,量子时代可能会复制或加剧现有的技术鸿沟。而量子技术有望应对的诸多难题,如气候变化、公共卫生、粮食安全、灾害应急,本身都没有国界。因此,应对这些挑战所需的知识、能力与治理框架,必须依靠国际合作共同构建。

包容性议题,和教育人才培养密不可分。未来量子产业人才队伍,不能只依靠一小批高度专精的科研人员,还需要跨学科力量,覆盖工程、计算、材料、网络安全、伦理、政策、商业等方向。能力建设意味着拓宽教育培训的覆盖范围、扶持新兴人才,让不同技术成熟度的国家都能参与生态共建。

量子技术的意义远超单一应用场景。支撑授时、导航、传感、通信的底层技术,会对关键基础设施与全球互联系统产生深远影响。例如精密授时支撑金融交易与通信网络;导航和对地观测技术的进步,将作用于交通、环境监测与公共安全。这些能力发展带来的跨领域、跨国界影响,难以被完全预判。正因如此,必须尽早考量量子技术的社会影响。负责任使用、安全、可持续性、能耗、韧性、公平获取等议题,不能等到技术完全商业化之后再处理,也无法由单一国家或企业独立解决。这需要各方形成共识、开展公众理性对话,建立兼顾多元社会、经济与制度环境的国际治理路径。

因此,国际知识共享势在必行,对于资源有限、难以直接投入量子科研与基础设施建设的国家尤其重要。参与度不能只用能否建造量子计算机、能否拿到大额投资来衡量。所有国家都应当拥有实质机会,输出自身专业见解、表达社会诉求、参与制定量子技术治理框架。标准往往不如科学突破引人注目,但它搭建起通用术语、统一方法与技术底座,是可信、可互操作生态赖以存在的基础。通过标准研制,政府、科研人员、产业界及其他相关方可以交流知识、凝聚共识,解决单一机构或国家无法独立处理的问题。

对于无力投入数十亿资金建设量子基础设施的国家而言,参与国际标准化,是一条融入生态、参与塑造未来方向的路径。标准本身并不必然带来公平结果或均等使用权,其价值在于提供一个开放、结构化的流程,让多元视角能够融入技术与制度底层设计。

在IEC/ISO JTC 3中,我们已经历时数年汇聚全球专家,着手搭建这套基础体系。工作从统一术语、凝聚共识起步。建立通用语言不只是事务性工作,更是跨学科、跨行业、跨国协作的先决条件。以此为基础,国际社会可以循序渐进解决互操作性、性能、韧性、可持续性、负责任发展等问题,同时兼顾量子领域不同技术成熟度与差异化需求。

我们尚且无法精准预判量子技术将如何重塑社会,也无法确定哪些应用最终价值最大。但不确定性,不是推迟协作的理由。我们仍有时间把协作、责任与公平嵌入量子技术的底层架构。

摆在我们面前的机遇,不只是打造非凡的技术,而是确保技术所开创的未来,让每一个人都能享有发展权益。


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