对华量子计算出口管制后续：拜登政府面临三大质疑

光子盒研究院出品

此前彭博社报道称[1]，美国商务部正在制定新的贸易限制措施，旨在削弱中国的量子计算；这是美国在对先进半导体技术实施出口管制之后进行的。不过，目前还不清楚任何此类措施会在多长时间内颁布。但拜登政府在美国国内似乎遇到了阻力。

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美国的“量子管制”制定之路

商务部与私营部门（包括谷歌、IBM、Quantinuum和IonQ）的讨论已经进行了多年，并且跨越了拜登和特朗普政府。然而，据熟悉讨论情况的业内人士称，加快行动的压力越来越大，特别是国家安全局和其他情报机构：他们认为中国在量子方面的进展是一个重大问题。

当被问及对这些努力的进展的评论时，商务部和白宫将议定书指向了负责工业和安全的副部长Alan Estevez最近的讲话。“那么我们最终会在这些领域做些什么吗？”Estevez在上周被问及对量子计算设备的额外控制时说：“如果我是一个赌徒，我会把钱押在这上面。”

随后，他们拒绝对此进行进一步评论。然而今年9月，美国国家安全顾问Jake Sullivan将量子计算列为政府希望保护的未来十年对美国至关重要的三大技术类别（生物技术、清洁能源和计算）之一。

尽管取得了显著的进展，量子计算仍然是一项新生技术，特别是与人工智能等其他新兴技术领域相比。这使得拜登政府对该领域的监管变得棘手。出口管制可能会损害甚至破坏该领域的整体进展，并为其他国家在该技术的发展中占据更多主导地位铺平道路；虽然该技术仍处于实验阶段，但未来的发展可能会超越经典计算。

然而，在全球范围内，人们承认有必要设置一些保护措施；美国希望采取更积极的行动。业内人士表示，美国的目标是与其他在量子领域投入巨资并作为国内量子生产商的重要合作伙伴的国家达成协议。例如，日本在2019年与美国签署了一份量子合作协议；澳大利亚和英国也是美国的情报盟友。

这些消息人士说，虽然商务部希望迅速采取行动，并可能在年底前发布新的法规，但它很可能被推迟到2023年。

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质疑一：参与机构太多，讨论延续多年

10月6日，拜登访问了位于纽约州Poughkeepsie的IBM工厂，这里也是IBM量子计算中心的所在地。参观工厂后，拜登宣布将在纽约州对半导体、量子计算和其他尖端技术投资200亿美元。

2018年，美国国会通过了出口管制立法，指示白宫建立应建立贸易管制制度，并确定哪些新兴技术如果被出口到美国以外，可能会引起国家安全问题。

该立法将商务部作为该进程的领导者，并将其他三个联邦机构——国防部、能源部和国会，以及国家安全局等其他必要的机构纳入了协商进程。而白宫通过国家安全委员会，则在制定政策方面发挥协调作用。现在，像Quantinnum、IonQ这样的初创公司，以及IBM、谷歌在内的大型制造商，都在与商务部工业和安全局会面，协商出口管制的编撰工作。

虽然现在的讨论被视为新管制措施的前奏，但谈判已经进行了多年，甚至已经从特朗普政府时期延续至今。例如，在2021年底，根据政府和行业消息来源，商务部与公司讨论了如何寻求对量子行业的出口限制，包括政府计划如何评估量子计算机的性能和围绕量子比特处理的限制，从而对其进行控制。业内人士表示，在这些早期想法遭到反对后，BIS和国家标准和技术研究所等部门，正试图采取一种更有分寸的方法，不会扼杀美国，并反映该技术的新生性质。

然而，政府和行业人士表示[2]，该机构正面临着来自国家安全局的压力，国家安全局正在大力倡导新的出口管制。消息人士补充说，国家安全局对量子有浓厚的兴趣，既要了解该技术如何被用来解密美国的敏感信息，又要了解它如何被用来获取对手的加密数据。

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质疑二：涉及技术复杂，监管难度巨大

鉴于量子计算机在很大程度上仍处于开发阶段，目前仍不清楚商务部将如何制定任何新的出口管制。然而，值得注意的是，政府似乎正在缩小特定领域的范围，如纠错软件，以及最终将在量子计算机之上运行的终端应用。

业内许多人根据各自机器能够处理的量子比特（量子计算的核心计量单位）的数量来确定硬件的进步；但这种衡量标准可能会产生误导。其中许多量子比特可能不够稳定，无法产生准确的结果，大大降低了硬件的功率。这就是为什么商务部的工作人员承认纠错软件的重要性，这有助于提高量子比特的质量，并最终提高量子计算机的能力。

还有一个挑战是如何监督联网的量子计算机。例如，一个客户可能会从不同的供应商那里购买多台计算机，这些计算机都在某个预先确定的性能阈值之下：例如200个量子比特，以避免出口管制。然后，他们可以用这些计算机相互配合，建立一个更强大的机器，理论上将超过200量子比特的处理限制，而这将受到控制。

当涉及到监管量子计算时，最紧迫的问题是没有人确切地知道成功的量子计算机会是什么样子。与半导体等更成熟的技术领域不同，没有容易识别的突破点，工业和安全局可以切断这些障碍点。

没有一个建造量子计算机的标准方法，也没有一套必要的标准工具，但是美国历来都是以这些工具为目标来阻碍特定技术的使用。还有一个问题是软件问题，将其置于出口管制之下可能很棘手；量子软件的很大一部分是开放源代码的。然而，堆栈的关键部分，如最终连接到硬件的软件以及面向用户的应用程序仍然是专有的。

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质疑三：破坏全球合作，威胁量子经济发展

而任何关于量子硬件或软件的额外行动都有可能阻碍进步。例如，总部设在美国的量子硬件制造商使用的许多部件都是在国际上采购的；德国是一个用于量子的激光技术的主要出口国，而芬兰出口计算机工作所需的稀释制冷机。

业内人士说，新的出口管制可能会使他们更难在全球范围内运作，并有可能阻碍他们获得推进机器所需的部件的能力。例如，对某一部件的出口管制可能会给采购过程增加相当长的时间，甚至可能说服外国供应商完全停止销售，以避免合规；它还会影响到制造商出售其计算机的云访问权限，甚至是向国内客户出售，以及发布基于这些系统的科学研究的能力。

挑战还在于，美国在量子方面采取了非常不同的做法。日本、丹麦、意大利、德国和其他国家从旁见证了过去几十年的技术革命，现在，这些国家急于在这个可能成为数十亿美元的产业中获得早期领先，重新定义科技部门。他们似乎不愿意在国家安全的“幌子”下采取行动，这可能威胁到他们国内量子经济的发展。

量子技术离广泛的商业或军事用途还有几年甚至几十年的时间。但随着IBM、Quantinuum和IonQ等公司公布更积极的产品路线图，它已经迅速进步。

中国也在大力投资量子技术。与美国不同的是，中国一直在努力将其统一到国家的所有经济部门，此举是为了让中国准备好利用量子可能有一天提供的货币和安全优势。

如果没有任何重大的路线改变，美国显然执意要对量子保持一种国家安全第一的方法；不过，这似乎并不是一种普遍的看法。据说，拜登政府敏锐地意识到同时处理安全和经济问题的挑战。

然而，这是一条难以跨越的界限：任何行动几乎肯定会对美国国内制造商产生一些影响。而且，其结果不仅会影响到量子，而且会影响到任何发展中的技术，如果这些技术被它人利用，就会构成风险。

参考链接：

[1]https://www.bloomberg.com/news/articles/2022-10-20/us-eyes-expanding-china-tech-ban-to-quantum-computing-and-ai

[2]https://www.protocol.com/newsletters/protocol-enterprise/biden-quantum-computing-microsoft-china

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