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美国国家科学技术委员会(NSTC)最近发布了《国际人才在量子信息科学中的作用》(The Role of International Talent in Quantum Information Science)报告，主要涵盖了量子科学的经济和安全影响、量子劳动力以及吸引外国人才和全球量子企业的重要性。该报告由NSTC国土和国家安全量子科学委员会经济和安全影响小组发布。
报告在开篇提到：“量子信息科学技术(QIST)具有重大的科学、经济和国家安全意义。保持在这一关键新兴技术领域的领导地位将取决于培养一支多样化和专业化的劳动力队伍，特别是随着全球QIST研发步伐的加快。发展QIST所需的人才目前在国内和国际上都短缺。随着各国努力培养、吸引和留住顶尖人才，全球对QIST的投资正在加剧劳动力短缺。”这份报告强调了国际人才在美国量子信息科学中发挥的关键作用。量子信息科技是一项横跨量子计算、网络、传感和计量等领域的关键新兴技术，为开发新的科学发现工具、发送或计算信息的新方法以及具有重大经济和国家安全影响的许多其他应用带来了希望。具有预期经济影响的量子信息科技的潜在应用范围广泛且不断扩大。例如，量子传感器可以提高灵敏度，为基础科学、自然资源勘探和生物技术开辟了广泛的应用领域。量子计算可以为网络安全、化学、材料科学、机器学习和金融领域的某些问题提供指数级的加速或更精确的解决方案。这些潜在的应用导致产业和风险资本(VC)对QIST的投资不断增加，这突出了该技术的预期经济潜力。根据报告，在过去十年中，风险投资基金已经向100多家量子相关初创公司投资了25多亿美元。QIST还可能影响到国家安全。例如，大规模量子计算机将威胁到目前保护经济和国家安全通信的大部分公钥加密基础设施(PKI)。同样，开发量子传感器的工作也在进行中，可以改善定位、导航和计时。这些传感器可以使导航更不容易受到全球导航卫星系统中断的影响。此外，其他新的QIST应用仍有待发现。总体而言，量子信息科技可能会为那些在这一领域发挥主导作用的国家提供经济和国家安全优势。该报告指出，全球范围内的重大努力和跨国公司不断增长的投资开始改变QIST的投资格局。许多国家还建立了国家级项目，预计未来十年全球累计资金将超过200亿美元。虽然QIST的投资继续增长，但许多基于QIST的技术仍处于萌芽状态。例如，许多传感器仍在实验室中，需要克服巨大的挑战，以减小尺寸、重量和功率，并降低成本。对具有商业价值的量子计算应用的研究仍在进行中，算法在目前可用的硬件上运行还没有在商业环境中显示出明显的量子优势。为此，该报告提出了以下四点见解：1.QIST是一个成长中的行业，具有重要的经济和国家安全影响，并依赖复杂的国际生态系统。2.美国在QIST的领导地位面临着日益激烈的全球竞争。美国欢迎公平公开的竞争，因为它推动了这一领域的发展，并使所有参与者受益。3.大多数QIST技术仍处于初级阶段，需要大量的现场测试，以及优先和持续的研发投资。4.成熟的QIST技术将需要广泛、多样和专业的劳动力来进行必要的研发。该报告强调，美国必须在这一技术领域发挥主导作用，同时努力加强与具有类似研究价值的盟友和合作伙伴的合作。这项工作需要与日益全球化和相互关联的QIST研究社区进行对接和利用，其中包括广泛的国际学术合作、先进赋能技术的分散供应链以及全球人才库。例如，美国量子经济发展联盟(QED-C)目前拥有160多家美国公司、大学和非营利组织的成员。而许多QED-C成员拥有国际办事处或雇用外国人，其成功取决于竞争和公平的全球市场。QIST的劳动力需求非常广泛，涉及多个学科，最相关的是物理学、计算机和信息科学以及电气工程。随着全球QIST投资的快速增长，对人才的需求预计将增长。美国国家科学技术委员会(NSTC)报告表示：1.产业界、学术界和美国政府目前面临QIST人才短缺的问题。从长远来看，美国国家量子倡议(NQI)计划将带来新的劳动力人才，但多个部门仍然迫切需要人才，而且这些计划能否满足学术界、国家实验室、行业和联邦政府的未来需求还存在不确定性。2.外国人才约占QIST相关领域美国毕业生的一半，并从世界各地流入美国。3.截至2017年，从美国高等教育院校毕业的外国科学、技术、工程和数学(STEM)博士生中约有70%留在美国，为美国经济做出贡献，并支持全球科技企业。4.QIST专业知识的学习周期很长，通常需要10年的高等教育和培训。5.解决对QIST专业劳动力日益增长的需求，需要扩大国内渠道和促进国际人才流入美国。一直以来，外国人才为美国的科技进步做出了重大贡献。调查数据显示，在拥有博士学位的所有美国科学和工程员工中，外籍员工占44%。例如，在人工智能领域，最近的一项分析发现，大多数“最有前途”的美国AI初创公司都有外国出生的创始人。从2014年到2018年，在美国获得物理学博士学位的约43%、计算机和信息科学博士学位的56%、电气工程博士学位的64%都是由外国人获得的。2016年，美国这些领域的博士后助理中有更高比例的外国人(分别为63%、64%和74%)。在过去二十年中，科学和工程领域的外国学生和博士后从200多个原籍国的来到美国；期间美国获得了95个诺贝尔奖，超过三分之一的获奖者是移民。a)2014-2018年美国高等教育机构授予外国公民的相关专业硕士(灰色)和博士(黑色)的比例，以及2016年在美国高等教育机构工作的外国公民博士后的比例；b)STEM专业的外国博士生毕业十年后的平均留校率；c)来自中国、印度和其他国家的理工科博士生毕业十年后的平均留校率。美国QIST目前的进展主要基于大学多年来开展的基础科学研究。除了学生，产生这些知识并培训这些学生的许多教员也是在外国出生的，他们也是QIST生态系统的关键组成部分。对论文记录的初步分析表明，2014-2018学年美国高等教育机构授予的物理学、电子工程和计算机信息科学与工程博士学位中，只有不到5%的人直接关注QIST主题。据估计，这些学位中约有一半授予外国人。因此，如何留住外国人才，对于美国发展量子信息科技至关重要。但是STEM人才的培养周期很长，特别是在与QIST相关的复杂领域，完成博士学位的平均时间约为6年，而硕士学位为2至3年；在此之前，他们都需要四到五年的时间才能获得学士学位。因此，培养QIST劳动力的努力不太可能立即产生效果。该报告提出，应考虑通过再培训促进劳动力横向流动来增加QIST的劳动力——从其他关键领域吸引人才，这可能需要较少的时间。或者，留住在美国接受QIST相关教育的外国研究人员和学生，这为补充关键QIST技术领域的美国劳动力提供了更快的途径。目前美国学术机构已经开始寻求国际学生来帮助推进他们正在进行的基础研发。此外，研究人员即使最终离开美国，他们也可能会与美国保持专业联系，这可能促成未来的科学合作，使美国和整个科学行业受益。该报告表示，QIST的生态系统越来越国际化。投资的持续增长创造了一个专业知识、资源和基础设施向全球扩散的局面。因此，国际合作是美国QIST战略的重要支柱。该报告对于量子信息科技全球化的观点如下：1.QIST已经成为一个全球化的行业，美国受益于思想、人才和技术的流动，其他参与者也是如此。2.确保美国保持其作为QIST研究人员(包括研讨和会议)首选目的地的地位，并继续欢迎来自世界各地的想法，对于美国保持信息交流和创新的领先地位以及加速该领域的进步至关重要。3.美国和盟国的技术、数据和知识产权成为一些采用非法或其他不正当手段的恶意行为者的目标。5.获取受保护的美国技术的途径包括将国际和国内研究人员置于潜在妥协立场的计划。6.联邦机构之间、美国政府与学术界/产业界之间以及美国与国际合作伙伴之间的协调努力将确保QIST继续前进，同时提供公平、竞争的生态系统。
为确保美国继续在QIST领域发挥领导作用，该报告提出以下建议：建议1：美国应继续制定和支持欢迎来自世界各地的优秀人才的政策，同时实施适当平衡的保护措施，缓解潜在的研究安全问题。•美国应实施政策，使美国吸引人才的方面多样化并扩大。•美国政府应与合作伙伴和盟友合作，通过国际协议增加全球人才库。•美国——与政府、行业、学术界和其他相关利益相关者——应采取措施，更好地了解当前政策如何支持美国劳动力需求和预计的五年需求，以帮助为未来决策提供信息。建议2：美国联邦组织应与盟国和合作伙伴密切合作，以确保一个充满活力和安全的国际QIST生态系统，其基础是共同的价值观和原则，包括调查自由、择优竞争、开放和透明、问责和互惠。•美国应实施政策，支持与全球QIST中心的交叉培训和互惠研究交流。•美国在QIST保护问题上开展外联活动时，应与外国盟友和合作伙伴(包括公共和私营部门)进行合作，采取相应措施，建立和保护价值观/原则，将其作为协调网络的一部分。•美国应与国际合作伙伴和盟国合作，促进各国一致的技术保护以及适当、有针对性的出口管制条例。应当作出足够的努力来解决社会关切的问题，同时仍需注意发展中的意外障碍。建议3：美国国家量子协调办公室(NQCO)和NSTC量子信息科学小组委员会(SCQIS)应通过QIST劳动力发展战略计划来补充量子信息科学国家战略。五年计划应该评估未来的劳动力需求，扩大国内人才储备，并确定吸引和留住世界各地顶尖QIST人才的方法。•该计划应确定国内人才增长和多样化的计划及其优先顺序。•应特别考虑培训、招聘和保留适合美国政府职位的人才。包括为美国公民制定劳动力发展计划，使美国政府职位与私营部门职位更具竞争力，以及改革审批流程，从而更容易地适应QIST等新兴技术领域的多样化和高技术人才基础。•该计划应包括增加、多样化和保留国际人才的途径、激励措施和目标。•应特别关注联邦QIST生态系统的各个方面，包括相关领域的民用、情报和国防实体。•NQCO应从联邦机构收集关于其QIST劳动力构成的数据，以及了解未来劳动力供求所需的其他关键数据。•NQCO应鼓励开发更多的数据来源，以便更好地了解和预测劳动力需求。建议4：资助QIST研发和采办的联邦组织应制定协调、全面的技术保护计划，以保护知识资本和产权，同时考虑具体的任务需求。这些措施应该解决当前和不断发展的针对美国技术的方法，同时促进美国开放和透明研发的理念。•相关联邦机构应制定QIST保护计划。各个机构的计划应与所有美国政府利益相关方协调，NSTC量子科学经济和安全影响小组委员会(ESIX)提供最高级别的协调。•ESIX和NQCO应努力确保QIST社区了解研发企业目前面临的风险，同时与国际合作伙伴和盟友合作，促进公平和开放的研发环境。•NQCO应与QIST相关机构合作，协调关于QIST技术和保护的强有力的外联方案，并协助国务院(DOS)制定双边技术协议。•科技机构应与联邦调查局(FBI)、国家情报局局长办公室(ODNI)和其他授权机构合作，开展并维持公众宣传活动，以提高对QIST研究实践相关风险的认识。该活动应包括鼓励与国际合作伙伴就研究安全进行对话，并与研究人员合作，帮助确定风险。https://www.quantum.gov/wp-content/uploads/2021/10/2021_NSTC_ESIX_INTL_TALENT_QIS.pdf光子盒将为中国境内的研究机构和企业提供一个免费的垂直招聘信息发布渠道，欢迎有需求的机构或企业直接联系光子盒。（微信：Hordcore）