文章总结: 2026年3月新美国安全中心发布报告《量子力学的工业时刻》,聚焦美国量子供应链脆弱性挑战。报告指出美国量子产业面临生态系统分散、关键技术依赖进口(如特种材料、低温系统)、国内产能不足及国际竞争加剧(特别是中国在量子通信的领先地位)等问题。报告提出加强产业基础的行动建议,包括针对性研发投资、共享测试制造设施、战略采购机制及贸易协调工具,强调构建韧性供应链对维持美国量子优势至关重要。 综合评分: 82 文章分类: 供应链安全,量子安全,政策法规,技术标准,解决方案
量子力学的工业时刻:加强美国量子供应链以实现可扩展优势
原创
所长007 所长007
蓝军开源情报
2026年3月19日 08:07 湖南
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【导读】
2026年3月12日,新美国安全中心CNAS发布报告《量子力学的工业时刻:加强美国量子供应链以实现可扩展优势》。本报告提供一个用于评估和应对量子供应链脆弱性的高层次框架。报告并非试图对所有投入和供应商进行详尽的梳理,而是着重分析影响量子技术供应链脆弱性的核心结构维度。
具体而言,报告探讨了以下几个方面:
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美国量子产业实力面临的生态系统层面挑战:包括产业的萌芽阶段和分散性、国内对关键技术的支持不足以及日益激烈的国际竞争。
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量子技术堆栈的分层结构:涵盖原子介质、量子材料和芯片、低温和真空系统等运行环境、激光系统等接口组件和控制硬件,以及更高级别的软件、纠错机制和量子网络。
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主要量子硬件模式包括原子平台、光子平台和固态平台——它们实现和控制量子态的方式截然不同,因此依赖于不同的材料、组件和制造工艺组合,这使得它们面临不同的供应链风险。
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供应链脆弱性可分为不同类别:包括对外国供应商的依赖、国内产能不足或脆弱,以及关键技术的性能和可扩展性差距。每一种脆弱性都会以不同的方式制约量子级发展和规模化,并需要不同的政策应对措施。
通过对这些维度进行综合考察,该报告为政策利益相关者提供了一个结构化的诊断框架,以探究量子生态系统中的风险所在、风险影响的技术和模式,以及潜在脆弱性的本质。这种高层次的框架有助于指导和解读更细致的分析和跟踪工作,从而更清晰地识别优先事项的差距,并制定更有效、更有针对性的应对措施。
最后一章运用此框架,重点阐述了供应链的关键脆弱性,并概述了一系列旨在加强美国量子领域产业基础的行动。这些行动包括有针对性的研发投资和共享的测试与制造基础设施、旨在提升需求信号的战略采购机制,以及选择性的贸易和协调工具。虽然该报告主要关注联邦政策工具,但要有效解决美国量子供应链的脆弱性,还需要区域生态系统、私人资本、产业界和研究机构的大力参与。
本报告从背景、结构到战略层面展开论述,阐明了量子供应链脆弱性的本质,以及美国如何构建更具韧性的量子工业基础。未来几年,构建部署所需的材料、组件和基础设施的供应能力,对于确保美国的量子优势及其带来的巨大经济和安全优势至关重要。
本文摘录了原文引言内容,报告《量子力学的工业时刻:加强美国量子供应链以实现可扩展优势》英文原文51页,扫码文末二维码,加入蓝军开源情报知识星球会员,免费下载本文原文。需要译文请加微信:19173111689(微信同号),报告订制请加微信:19118805880(微信同号)。
关键词:量子力学,国防工业,供应链,国防工业
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编译 l 所长007
来源 l 蓝军开源情报(ID:Lanjunqingbao) 转载请联系授权(微信号:Lanjunqingbao2081)
在2025年美国国家安全战略中,特朗普政府呼吁美国量子技术“推动世界向前发展”,强调其在安全、科学进步和经济竞争力方面的巨大潜力。这一呼吁可谓恰逢其时:经过数十年的研发,量子技术正开始投入实际应用,标志着期待已久的量子时代的到来。
美国量子传感器正推进实地试验和早期军事部署,使其能够在GPS信号受限的环境中实现高精度导航和授时。量子计算公司在硬件和算法方面取得了快速进展,朝着纠错系统迈进,预计未来几年将在材料科学和制药领域得到早期应用。预计到2027年,量子计算和传感技术将构成一个约30亿美元的全球市场,而长期预测显示,到2035年,该市场规模将达到350亿美元或更多。
随着量子技术的日趋成熟,未来三到五年将是至关重要的时期。美国能否将量子领域的领先优势转化为持久的战略优势,不仅取决于科学突破,还取决于美国大规模制造和部署量子系统的能力。
而这反过来又需要强大的供应链和能够可靠地采购和制造专用材料、组件和子系统的工业基础。正如国家战略报告所强调的,“增强美国工业实力必须成为国家经济政策的重中之重。”对于量子技术而言,这意味着技术领先地位不再仅仅被视为研发活动,而是一项重大的产业化挑战。
美国量子产业基础难以维持其领先地位。尽管美国拥有强大的创新生态系统——量子初创企业和成熟企业密度位居世界各国之首,并依托世界一流的大学和国家实验室的研究成果——但薄弱且分散的全球供应链制约了美国的发展。
许多关键投入,包括特种材料、精密激光器、低温系统和量子芯片,都依赖进口,有些甚至来自地缘政治对手,例如中华人民共和国和俄罗斯。即使存在国内供应商,对少数几家公司的依赖也造成了严重的脆弱性。这些缺口使美国量子生态系统面临供应瓶颈,从而减缓发展速度,并使实验室成果向大规模部署的过渡更加复杂。
不同的低温要求造成了特定模式的供应链限制。超导和半导体自旋系统需要在毫开尔文温度下运行,这可以通过像图中所示的稀释制冷机来实现。这些低温系统全球只有少数几家制造商供应,并且依赖稀缺且受到严格管制的氦 – 3,以及用于将量子比特连接到室温控制电子设备的密集低温布线(左图;谷歌量子人工智能实验室)。与工业相关的百万量子比特系统,每个系统都需要数十台当今最先进的稀释制冷机(右图;梅贝尔量子公司)。与此同时,光子平台可以在相对较高的低温下运行,但仍然需要大规模的集中式冷却基础设施,而原子平台大多可以在接近室温的条件下运行。要实现依赖低温的量子系统的大规模扩展,需要在冷却效率方面取得重大突破。
与此同时,竞争对手正迅速行动,力图获得量子优势。中国集中化的战略和持续的公共投资使其在量子通信领域保持全球领先地位,并在量子计算和传感领域与美国几乎并驾齐驱。
与美国不同,中国将研发投入与强大的制造能力相结合,使其能够快速扩展和部署量子系统。即将出台的“十五”规划(2026-2030年)将进一步加强这一重点,该规划将量子技术提升为构建“现代化产业体系”这一更广泛目标下的首要“未来产业”。
与此同时,欧盟正在制定一项《量子法案》,该法案优先考虑“欧洲制造”的供应链和工业能力,因为该地区正寻求增强其技术自主性,并减少对中国和美国的依赖。
能够成功将前沿创新与规模化生产相结合的国家,将率先获得经济和安全优势,塑造全球市场格局,并吸引顶尖人才和资本。正如美国从其半导体制造业基础衰落中汲取的教训,一旦投资、能力和市场份额的良性循环形成,逆转将变得异常困难且代价高昂。
随着全球量子竞赛的加速,美国面临着一个短暂而关键的窗口期,必须在将量子技术的经济和安全优势拱手让给外国竞争对手之前,加强其量子供应链。
定义量子供应链挑战
美国正以日益强劲的政治势头进入这一时期。自2018年特朗普政府将量子技术提升为国家优先事项并与国会合作通过《国家量子计划法案》以来,两党及跨部门对量子技术的支持不断增强。此后,联邦政府每年在量子研发方面的投资增长了近五倍,达到每年约10亿美元。
特朗普第二届政府重申了其推进美国量子优势的承诺,将供应链和使能技术列为五大优先领域之一,并在包括商务部、能源部和国防部在内的多个机构设立了专门的量子办公室或项目。此外,两党议员正准备重新授权《国家量子计划法案》,更加侧重于应用、商业化和供应链,区域量子生态系统也在12个以上的州不断扩展。
在特朗普第一任期内,量子科学与技术成为国家优先事项。2018年,由共和党控制的国会以广泛的两党支持通过了《国家量子计划法案》,目前一个由两党议员组成的小组正在牵头于2026年对其进行重新授权。图中是唐纳德·特朗普总统于2018年12月签署《国家量子计划法案》法案的原件。在他身旁的是迈克尔·克拉齐奥斯,时任总统技术政策副助理,现任科技政策办公室主任。克拉齐奥斯在2025年将供应链和相关技术列为本届政府量子战略的五大优先事项之一。(白宫科技政策办公室)
美国拥有引领量子技术领域的人才、机构和发展势头;但它缺乏的是一个连贯的战略,以在未来几年随着这些技术的成熟,加强其量子供应链和更广泛的产业基础。
越来越多的分析开始关注量子技术供应链中的脆弱性。此前的研究已有效地识别出具体的瓶颈环节,制定了指导规模化生产的路线图,并提出了用于追踪供应商、组件和材料或评估国家量子产业实力的数据框架。
然而,这些文献大多要么假定读者熟悉涵盖不同硬件模式和使能技术的量子供应链的结构复杂性,要么只关注少数几种技术或投入,要么将不同的脆弱性归为一类。这种模糊性掩盖了影响美国量子生态系统的脆弱性的广度和影响,并阻碍了有效应对措施的制定。
《量子力学的工业时刻:加强美国量子供应链以实现可扩展优势》
【目录】
引言
一、美国量子工业实力的生态系统层级挑战
1.1 初生、碎片化且商业脆弱的产业
1.2 结论与建议
1.3 对赋能技术(关键技术)的国内支持不足
1.1 加剧的国际竞争与碎片化
1.4.1 中国不遗余力的量子工业推进
1.4.2 欧洲对技术主权的追求
1.5 结论与建议
二、量子供应链结构图谱
2.1 量子技术栈的层级
2.2 量子硬件模态及其对赋能技术的依赖
2.2.1 光子学与光学
2.2.2 低温技术
2.2.3 专用材料与微纳加工
2.3 量子光子学依赖于广泛的材料
2.4 投入端的脆弱性类别
三、关键量子供应链脆弱性与建议
3.1 光子学与光学的脆弱性
3.1.1 具有可扩展功率和制造工艺的精密激光系统
3.2 结论与建议
3.3 低温技术的脆弱性
3.4 结论与建议
3.4.1 面向可扩展量子系统的下一代低温技术
3.5 结论与建议
3.6 专用材料与微纳加工的脆弱性
3.7 《芯片法案》资金可直接支持国内量子制造工作
3.7.1 绝缘体上铌酸锂薄膜及其他新兴材料
3.7.2 用于集成光子学的材料
3.8 结论与建议
3.8.1 超导与半导体量子制造
3.9 结论与建议
3.9.1 量子制造的其他脆弱性
结论
附录
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