量子计算机、传感器和通信网络有可能带来巨大的社会和市场机会——同时也带来同等程度的破坏。不幸的是,对于我们大多数人来说,它需要博士学位。在物理学中真正理解量子技术是如何工作的,物理学领域的杰出人物将首先承认他们对量子力学的理解仍然不完整。
幸运的是,你不需要物理学的高级学位来掌握潜在变化的幅度:可以帮助我们设计新材料以应对气候危机的计算机、不依赖 GPS 的更准确的传感器,从而实现真正的自动驾驶汽车和更安全的通信网络只是量子技术可能出现的众多技术中的一小部分。
量子行业的挑战不是野心;它的规模。物理学家知道如何设计有用的量子设备。挑战在于构建可随着创新商业模式而扩展的更大设备。解决这个问题的天才物理学家、工程师和商业领袖的汇合使我们充满信心。越来越多的私人投资者正在押注这项技术。他们不能不这样做——我们可以回顾量子的商业化并将其与蒸汽机、电力和互联网进行比较——所有这些都代表了社会解决问题和创造价值的方式的根本性平台转变。
然而,比量子物理学更困难的是让美国政府的监管和资助战略正确地应用于该技术。在应对监管地雷、拜占庭政府合同流程以及量子技术预示的威胁和破坏的地缘政治现实的同时,协调各个政府实体以推动行业发展,这将是比建造百万量子比特量子计算机更大的挑战。
虽然这种说法可能有点夸张,但我现在已经在这两个世界中工作过,并且亲眼目睹了它。作为一名前中央情报局案件官员,即使在“矛的尖端”,我也看到如果任其发展,政府的行动是多么缓慢。但是,我也看到了如果在正确位置上的正确影响者决定做出艰难决定,它可以带来的价值。
政府可以帮助为商业化铺平道路,或者在该行业有机会运行之前将其切断。美国政府除了量子研发战略之外,还需要一个量子商业化战略。我们需要走出实验室,走向世界。为了推动行业向前发展,政府应该:
向国防高级研究计划局 (DARPA) 提供更多资金。我们要感谢 DARPA 提供了互联网和 GPS。我想有一天我们会感谢 DARPA 和能源部的某些部门的量子。随着资金的增加,DARPA 应该考虑为每个公司分配更多的资金,专注于量子纠错和量子导航的长期研究。要求美国国家科学基金会 (NSF) 购买 20 所不同大学的不同类型的量子计算机,供研究人员和学生使用。NSF 应向历史悠久的黑人学院和大学 (HBCU) 的物理系以及刺激竞争研究的既定计划 (EPSCoR) 计划中经济上处于不利地位的学校提供资助,以增加量子技术行业的多样性。在国防部内为超越小规模研究的量子传感器创建一个资金充足的大型计划。例如,五角大楼可以资助一项 2 亿美元的计划,以部署比当前 GPS 系统更坚固、紧凑、更准确和更安全的量子定位系统 (QPS)。
就像雄心勃勃的新型战斗机和核现代化防御计划一样,深度科技公司无法一次仅凭一份价值 80 万美元的合同就跨越“死亡之谷”。他们需要重大的长期承诺,尤其是在像量子技术这样的硬件密集型领域。否则,我们将谴责物理学家和工程师花时间撰写提案以竞争未来的项目,以保持光明。
政府还应为五角大楼的国家安全创新资本 (NSIC) 计划提供成倍增加的资金。NSIC 的作用是帮助专注于硬件的公司通过非稀释性投资跨越死亡之谷。如果政府真的对此很认真,那么这些投资至少需要达到 500 万美元及以上。
投入这种硬件商业化的资金必然会导致普通人使用的设备和其他发现。为潜艇导航提供动力的量子定位系统也可以为商用自动驾驶汽车和传感器提供动力,从而为智能和更环保的城市提供动力。智能手机、互联网和 MRI 机器都是意外发现的例子。即使一些公司不可避免地失败或无法实现预期目标,美国纳税人也将通过长期价值创造来收回他们的钱。尽管政府扮演着重要的角色,但它需要知道在什么地方不碍事。在美国公司建立起全球主导的量子能力之前,政府不应通过出口管制制定额外的法规。我理解我们在新兴技术中面临的国家安全威胁,以及美国政府希望阻止猖獗的知识产权盗窃、反竞争做法以及将这些技术用于专制目的和权力投射目的。但我们国家和经济安全的一个关键因素是我们的开放性。在这个早期阶段进行监管只会阻碍我们建立全球量子公司的能力,并成为更大的威胁。
美国政府必须更快地为这些新兴技术向商业部门注入更多资金。这个新技术时代要求我们以当前政府预算流程无法处理的速度和规模进行竞争。较小的公司可以快速行动,我们所处的时代一开始最重要的是速度而不是效率,因为我们必须在地缘政治竞争之前扩大规模,而地缘政治竞争直接向该行业注入数百亿美元。
当我在中央情报局时,我经常听到“Acta non verba”或“deeds not words”这样的词。在这种情况下,这些行为以正确的方式将资金放在桌面上,并且不会过早地监管该行业。并非所有担任美国政府高级职位的人都必须相信量子的潜力。如果他们有疑问,我不会责怪他们——这确实超出了火箭科学的范畴。但明智之举是对冲。美国政府现在应该通过推动商业化战略来下这样的赌注。至少它不应该妨碍它。