美国量子信息科学预算投入现状及政策概览

量子信息科学(QIS)是包含多种不同量子技术的总称，包括量子传感和计量学、量子计算、量子网络等。自第一次量子技术研讨会至今，量子信息科学的发展已经历近25年，其推动科技重大进步的潜力变得愈加明显。近年来，美国政府在量子信息科学领域的关注度越来越高，推出了多项量子政策，研发预算额也不断上涨。

一、行政：发布《推进量子信息科学:国家挑战和机遇》和《量子信息科学国家战略概述》两份重要报告

行政领域方面，美国国家科学技术委员会是美国行政部门中，在组成联邦研究与发展(R&D)企业的各种实体之间协调量子政策的主要机构。迄今，美国白宫通过美国国家科学技术委员会(NSTC)发布了两份重要报告，来阐明当局对量子信息科学的国家战略方针。

第一份是2016年7月，在时任美国总统奥巴马的领导下，由NSTC发表的题为《推进量子信息科学:国家挑战和机遇》的报告。这份报告概述了三项原则以阐述“整个政府对量子信息科学的通用做法”：一是保持稳定和持续的核心计划，这些计划可以随着新机会的出现而得到加强，并随着障碍的演变而进行重组；二是战略性地投资有针对性、有时间限制的项目，以实现具体的、可衡量的目标；三是密切监控量子信息科学领域，以评估联邦量子信息科学领域投资的成果，并快速调整项目，以实现技术突破。

第二份是NSTC于2018年9月在时任总统特朗普的领导下发布的第二份报告《量子信息科学国家战略概述》。该报告确定了美国联邦政府量子投资的六个政策机遇和优先事项：选择科学第一的QIS方法；为明天创造量子智能劳动力；深化与量子行业的合作；提供关键基础设施；维护国家安全和经济增长；推进国际合作。

二、立法：通过《美国国家量子倡议法案》并进行了修订

在立法方面，迄今为止，美国政府制定的与量子有关的最重要的立法是《美国国家量子倡议法案》(NQIA)。这是一项于2018年12月签署成为联邦法律的法案，旨在加速和推进美国的量子科学和技术。该法案为量子研发创建了一个框架，并授权在五年内(2019至2023财年)为各种计划提供超过12亿美元的资金，主要分配给历史上一直大量参与量子信息科学研发的三个机构：美国国家标准技术研究所（NIST）、美国国家科学基金会（NSF）和美国能源部(DOE)。《美国国家量子倡议法案》(NQIA)的一些关键组成部分包括授权这些机构加强QIS项目和研究中心；建立一个新的联邦机构——美国国家量子协调办公室(NQCO)，该办公室设在科学和技术政策办公室(OSTP)之下，并赋予其协调联邦政府、工业界和学术界的量子信息科学相关活动的职能；建立一个新的联邦咨询委员会——美国国家量子倡议咨询委员会(NQIAC)，由来自学术界、工业界和政府的专家组成，并赋予其为NQIA计划提供独立评估和建议的职能。NQIA授权的项目已于2023年9月30日到期，该法案需要重新授权，以继续美国在这一关键领域的领导地位。

在此基础上，美国《2022年的芯片和科学法案》修订了《美国国家量子倡议法案》，授权了量子网络基础设施建设的相关事宜；指示美国国家标准技术研究所（NIST）制定量子网络和通信的标准；建立了一个由美国能源部领导的计划，以完善美国的量子计算资源的竞争性和择优审查基础流程，从而促进基于研究目的的资源访问；要求美国国家科学基金会（NSF）支持将量子信息科学整合到所有教育级别的科学、技术、工程和数学(STEM)课程中；明确将量子信息科学纳入新的专注于新兴技术的NSF理事会——技术、创新和伙伴关系理事会(TIP)。

三、预算：逐年增加，量子计算投入最大

自《美国国家量子倡议法案》通过以来，美国量子信息科学的研发预算不断上升。根据智库美国信息技术和创新基金（ITIF）的一份报告，美国各机构报告的量子研发实际预算支出在2019财年~2021财年分别为4.49亿美元、6.72亿美元和8.55亿美元。2022财年，美国政府为量子研发所制定的预算授权估计为9.48亿美元，2023财年的拨款申请目前为8.44亿美元（见图1）。这些经费被美国政府投入到其量子信息科学的国家战略概述中分类的所有五个领域中，这五个领域分别是量子传感和计量(QSENS)、量子计算(QCOMP)、量子网络(QNET)、量子基础科学(QADV)和量子技术(QT)。其中，量子计算领域的研发投入比重最大。（见图2）

图1、近年来美国在量子信息科学研发领域的预算投入（单位：百万美元）

资料来源：ITIF。2023年10月。

图2、近年来美国在量子信息科学研发投入的领域分布（单位：百万美元）

资料来源：ITIF。2023年10月。

量子技术仍处于非常早期的阶段，走向成熟和普及的道路还很漫长。但毋庸置疑，美国当局对量子信息科学的关注程度还将持续提升。在《美国国家量子倡议法案》(NQIA)第一轮授权期已结束之际，美国政府后续势必有所行动，值得进一步关注。 

【参考文献】

[1] Hodan Omaar. The U.S. Approach to Quantum Policy[R].ITIF,2023.

[2] 美国能源部官网（DOE）官网：https://science.osti.gov/Initiatives/QIS 

[3] 美国国家标准技术研究所（NIST）官网：https://www.nist.gov/quantum-information-science

[4]美国国家科学基金会（NSF）官网：https://new.nsf.gov/funding/opportunities/quantum-information-science-0