美国国内目前对于量子计算人才的态度和政策趋势

在人工智能之后，量子计算有望成为接替经典计算机实现算力跃迁的重要手段。目前包括美国、中国、俄罗斯和欧洲的国家都纷纷在人才、政策和基础设施方面布局，抢占人才制高点。本文讲述了美国国内目前对于量子计算人才的态度和政策趋势，进而可折射出量子计算的未来发展道路。智能时代、量子时代，人才的重要性不言而喻，如何为人才流动创造最好的条件、成为吸引全世界一流人才的首选，是国家各方面需要积极面对和重视的重要课题。

初创公司Zapata的创始人兼首席执行官克里斯托弗·萨瓦（Christopher Savoie）表示，他曾为三位专攻量子计算的外国科学家提供就业机会。他还在等待他们的签证获得批准。

一家名为Zapata的初创公司的创始人兼首席执行官克里斯托弗·萨瓦（Christopher Savoie）今年向三位专注于量子计算等日益重要的技术的科学家提供了就业机会。他们接受了萨瓦的邀请。几个月后，位于马萨诸塞州剑桥市的这家公司仍在等待政府相关部门批准专家签证。这三位专家都是外国人，出生在欧洲和亚洲。无论签证的延迟是由于更严格的移民政策还是官僚主义的繁文缛节，萨瓦先生的困境都是美国企业和大学日益关注的典型问题：除非政策和优先事项发生变化，否则他们将无法吸引建立量子技术所需的人才。

这是一个在美国科技行业中被反复讲述的故事。随着公司投入新技术，他们发现更难找到合格的工程师和研究人员。对于在海外出生的技术专家，这些公司也面临着更加严格的移民法规，并与蒙特利尔、伦敦、巴黎和北京等科技中心相互竞争。

国际竞争是量子计算中一个特别棘手的问题，因为其中一台机器（在理论上）可以破解保护全球政府和企业内部的敏感信息的加密程序。如果可以构建量子计算机，它将比现在的超级计算机更为强大。上个月，白宫科技政策办公室邀请政府、工业界和学术界的专家前往华盛顿参加为期一天的专门讨论量子技术的政策会议。包括萨瓦先生在内的几位与会者非常担忧特朗普政府的移民政策可能会影响到学术界和企业的量子研究。

“我们关注的是：我们仍是科学、工程和技术领域最优秀、最聪明人才的所向往的目的地吗？”加州大学伯克利分校物理学教授罗杰·法尔科内（Roger Falcone）在华盛顿参加了这次会议。

Zapata公司位于马萨诸塞州剑桥市的办事处。在招聘合格工程师和研究人员的过程中面临困难，这在试图推广新技术的初创公司中愈发常见。图片来源：Credit

当没有那么多人了解这项技术时，这是一个更大的问题。例如，在称为深度学习的人工智能中，据估计只有不到25,000人可被视为该领域真正的专家。量子计算中的劳动力资源甚至更小。据称，在世界范围内，能在该领域进行领先研究的研究者不足1000人。根据美国物理学会的一项研究，今年申请美国物理博士课程的国际学生人数平均下降了12％。研究表明，沿海地区的大学保持了其申请人数，但这一数字在该国中部地区的下降显而易见。

几十年来，量子计算纯粹是实验性的。当它在20世纪80年代初首次提出时，其目标是建立一个基于看似神奇的量子力学原理的系统。在过去几年中，科学家已经证明，如果规模较小的话，他们可以制造这些机器。对于传统的计算机，晶体管存储信息的“位”，每个位是1或0。这些是告诉计算机做什么的基本数据片。当某些类型的物质极小或极冷时，它们的行为会有所不同。这种差异允许量子位存储1和0的组合。两个量子位可以一次保持4个值。随着量子位数的增加，量子计算机的也变得越发强大。

构建这些系统的科学家专注于那些极小或极冷的系统的物理学，这与我们日常所经历的物理学完全不同。耶鲁大学物理学教授史蒂文·吉尔文（Steven Girvin）说：“没有太多人知道如何做到这一点。这些机器是由物理学博士构建的。”在过去几年中，该国一些最大的科技公司，以及越来越多的初创企业，已经开始为商业客户建造量子机器。他们认为，研发出能够超越计算机现有功能的量子计算机还需要几年的时间。

如果可以构建量子计算机，它将比现在的超级计算机更强大。Zapata成立于去年，旨在将哈佛大学开发的量子计算技术商业化。

因为这些机器最终可能破解今天的加密程序，一些人认为我们要格外小心，因为大量的外籍人士进入该领域，并想方设法建立由美国人组成的人才库以处理敏感的工程。华盛顿智库新美国安全中心的高级研究员保罗·沙尔（Paul Scharre）认为，“我们需要认识到学术和工业间谍活动的可能性。答案不是要关闭海外人员流动，而是要找到保护知识产权更好的方法。”

随着谷歌、IBM、英特尔和微软等美国科技巨头加速量子计算的努力，中国和欧洲的工作也在加快。中国政府正在合肥建立一个价值为100亿美元的量子研究实验室，该实验室将于2020年开放，中国电子商务巨头阿里巴巴正在建设自己的实验室。2016年，欧盟在量子计算方面投入了10亿欧元，约合12亿美元。

这些努力能否超越美国的进步并可能威胁到国家安全？华盛顿智库哈德森研究所的高级研究员亚瑟·赫尔曼（Arthur Herman）说：“如果你在谈论俄罗斯或中国或其他任何地方的量子计算机，那你就是在谈论武器化技术。”

中国的互联网巨头阿里巴巴与中科院合作的量子计算实验室

好消息是到目前为止还没有人能够构建商业上可行的量子计算机，所以，我们有时间来解决人才问题。立法者和政府官员正在探索有助于确保可用人才资源的不断发展的战略。

在人工智能研究中，许多人担心过多的人才从学术界转移到工业界，被高工资、奖金和股票期权所吸引。在量子领域，像泰勒博士这样的政策制定者希望通过资助大学和政府实验室的项目来解决这个问题。美国国会正在考虑一项法案，该法案将从2019年到2023年为量子研究拨款12.75亿美元。该法案，即国家量子倡议法案，已获得众议院批准，正在等待参议院的全面投票。

伊利诺伊大学物理学教授布莱恩·德马科（Brian DeMarco）专门研究量子计算，并与政府组织合作研究这项技术。 我认为这个国家（美国）处于量子信息系统的十字路口，我可以看到事情还未成功，这个过程中的平衡也不太好，这也破坏了我们竞争的能力。”

由此可见，量子计算受到了致力于发展科学技术的国家的关注，在面临机遇的同时，也面临着挑战。