世界经济论坛发布首个量子计算指南

光子盒研究院出品

随着行业投资增加，2022年1月19日，世界经济论坛(WEF)发布了首个量子计算指南。WEF表示，各国政府在量子计算研究上投资了250多亿美元，在过去一年中完成了10多亿美元的风险投资交易——超过了过去三年的总和。量子计算带来了不同于其他计算技术的机遇和挑战，这需要一个多学科的全球对话来指导其发展和使用，从而造福人类。

WEF发布了一份名为《量子计算治理原则》的洞察报告，旨在帮助公共和私营部门在量子计算商业化之前解决伦理、社会和法律问题。这些原则由量子专家、新兴技术伦理和法律专家、决策者、社会科学家和学者共同设计。

报告提到，在量子计算技术还在发展的时候，我们已经就负责任地开发和使用量子计算技术发起了一场对话，以建立对该技术的信任，并防范可能的风险。而不是等待它商业化，然后试图追赶治理水平。

量子计算治理计划的下一步将是与更广泛的利益相关者团体合作，将这些原则作为更广泛的治理框架和政策方法的一部分。有了这个框架，商业和投资界以及决策者和学术界将更好地适应即将到来的范式转变。最终，每个人都将更好地准备利用量子科学的变革能力。

就像每一项新技术一样，尤其是像量子计算这样具有变革性的技术，新的社会经济、政治和伦理挑战也随之出现。随着技术的进一步发展，随着我们发现更广泛的应用，涉及此类技术的使用和部署的伦理和治理挑战的可能性增加。这些挑战是相互关联的。

首先，量子计算是一项新技术。因此，它的确切含义尚不清楚，但人们普遍预期，这项技术有可能对社会产生重大影响。随着量子计算引入了一种新的计算范式，现有的关于新技术的机会和风险的知识，以及在它们之间进行裁定的必要理解，在许多情况下将是不够的，或者至少需要重新评估如何管理这些机会和风险。

第二，由于量子计算不是单独使用，而是与经典计算技术相结合，今天经典计算中已经面临的问题可能会通过量子方法的使用而被放大。

第三，量子计算是需要大量资源投资的技术之一，它带来了公平、收益和风险的获取和分配问题，特别是对于资源不足的国家和利益相关者群体。

因此，要确保量子计算的连贯、高效和有益使用，就需要进行批判性反思，并与从技术专家到工业、政治和社会领导层的利益攸关方展开包容性的讨论。本文件和概述的原则都是这类初步论述的结果。

在量子计算治理原则中，报告做出了以下技术假设：

A.将有可能建立一个完全可编程通用容错量子计算机。

B.量子计算将使某些特定问题的计算更加高效和/或精确(如优化问题等)。

C.量子计算将加速计算，解决目前被认为是经典机器难以解决的问题(例如，破解当前部署的公钥加密方案等)。

迄今为止，最先进的量子计算技术使用了大约100个(非理想)量子比特，大大低于运行Shor算法等复杂算法所需的性能。此外，纠错方法将需要很大的量子比特开销。

世界经济论坛量子计算治理原则旨在适用于各种各样的量子利益相关者，包括：政府、研究机构和大学、国际组织、正在使用这项技术的公司和私人实体、发展这项技术的公司和私人实体、开发者(个人)、消费者(个人)。

——政府：政府和政府机构是任何量子治理方案的主要利益相关者。除了立法能力外，各国政府在制定塑造量子发展生态系统的经济、创新、科学和国家安全政策议程方面发挥着领导作用。政府一直是并将继续是理论和应用量子科学的主要资金来源，包括直接(通过机构)和间接(通过大学资助)。

——研究机构和大学：与许多技术创新一样，量子计算技术主要是从学术界和大学的理论和应用研究中出现的。大学拥有最多的实践量子研究人员、实验室和研究项目。保持公共高等教育机构在量子科学领域的实力，以及由此产生的公共利益，是任何治理机制的关键。大学可以在他们的研究小组、教学课程和研究项目中有效地采用和适应论坛的量子计算治理原则。

——国际组织：量子研究项目和量子技术发展的全球化意味着，公共和私营多边机构在鼓励全球采用一致的量子治理方法方面可以发挥重要作用。这些多边机构中的利益攸关方在进行条约、公约、协议等正式程序时，可以从论坛的量子计算治理原则中受益。

——正在使用这项技术的公司和私人实体：量子计算将可能成为许多商业领域的一项革命性技术。WEF量子计算治理原则将指导企业使用这项技术。由于这些原则，公司将从活跃的和不断增长的量子计算生态系统中额外获利。

——发展这项技术的公司和私人实体：私人公司和上市公司在新兴技术的发展和商业化方面一直发挥着重要作用。已成立的和新成立的量子企业，都可以从WEF量子计算治理原则中受益，包括他们的战略选择，开发什么应用程序，如何开发它，提供技术的途径，以及它们的活动对监管机构和更广泛的公众透明的程度。

——开发者(个人)：开发者在利用量子计算潜在变革能力方面至关重要。WEF量子计算治理原则将有助于塑造一个健康的量子计算生态系统，使人们能够获得教育和技术，以构建所需的开发者队伍。此外，考虑这些原则的开发者可以在不同的层面上受益，比如考虑如何构建应用程序以及如何使应用程序易于访问和透明。

——消费者(个人)：个人可能通过直接交互或通过第三方间接接触量子计算。WEF量子计算治理原则将有助于提高对该技术的认识，并启发更广泛的公众了解适用于该技术发展的指导原则。

如下图所示，治理原则分为9个主题，并由7个核心价值支撑。在每个主题范围内，确定了目标、机会和风险，这些目标、机会和风险为制定原则和相应行动提供了依据。

量子计算治理框架

核心价值观如下：

——共同利益：利用量子计算及其应用的变革性能力，确保它们将用于造福人类。

——问责制：在任何情况下使用量子计算都有确保人类问责的机制，无论是在设计上，还是在使用和结果上。量子计算领域的所有利益相关者都有责任确保为了有害的目的而故意滥用量子计算的行为不会被接受或无意中得到积极的认可。

——包容性：在量子计算的发展中，在可能的情况下，利益相关方的广泛和多样化的观点将参与有意义的对话，以避免对可能被认为是有害或有益的技术使用的狭隘定义。

——公平：量子计算的开发者和用户在设计上确保技术的公平，并尽可能保证基于量子计算的技术的公平、均匀分布。特别考虑到弱势人口的任何具体需要，以确保公平。

——非恶意：所有利益相关者以安全、道德和负责任的方式使用量子计算。此外，所有利益相关者都要确保量子计算不会将人类置于伤害的风险之中，无论是预期的还是非预期的使用结果，以及它不会被用于邪恶的目的。

——无障碍：积极推进量子计算技术和知识的普及化，包括技术的开发、部署和使用。目的是培养大众、社会参与者、企业和政府之间的一般能力，以理解量子计算的主要原理，它不同于经典计算的方式及其带来的潜力。

——透明度：用户、开发者和监管机构在量子计算方面的目的和意图是透明的。

定义量子计算治理原则的主题如下：

1.变革性能力：利用这种技术和应用的变革性能力为人类造福，同时适当管理风险。

2.访问硬件基础设施：确保对量子计算硬件的广泛访问。

3.开放式创新：鼓励合作和竞争前的环境，加快技术开发和应用的实现。

4.提高意识：确保大众和量子计算利益相关者意识、参与并充分了解情况，以便进行负责任的对话和沟通；有监督和权力的利益相关者应该能够在他们各自的领域对量子计算做出明智的决定。

5.劳动力发展和能力建设：建立和维持一个量子就绪的劳动力。

6.网络安全：确保向量子安全的数字世界过渡。

7.隐私：通过量子计算机的盗窃和处理减轻潜在的数据隐私侵犯。

8.标准化：促进标准和路线图机制，加快技术发展。

9.可持续性：用量子计算技术发展一个可持续的未来。

量子计算治理原则：主题和核心价值观

报告全文：

https://www3.weforum.org/docs/WEF_Quantum_Computing_2022.pdf

—End—

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