5.1 白宫/行政部门
行政部门通过受总统办公室监督的若干实体在QIS政策领域开展工作。
(1)科技政策办公室(OSTP)。科技政策办公室是美国政府的一个部门,属于总统行政办公室的一部分,由美国国会于1976年设立,任务是就科学和技术对国内外事务的影响向总统提出建议。该办公室是行政部门中对QIS给予关注的主要部门。[159]
2018年6月,白宫成立了一个新的OSTP分委会,其任务是协调有关新兴技术作用的国家议程。OSTP将在国家科学技术委员会(NSTC,见下文)内组建一个QIS分委会,帮助推动联邦政府的量子技术举措。[160]
总统的技术政策助理顾问迈克尔·克雷特西奥斯(Michael Kratsios)在谈及此进展时表示:“量子信息科学可能彻底改变各行各业,开辟新的探索领域,加速科学突破……要实现该技术的真正潜力,现在就该建立并扩大领导地位,这对未来的经济增长和国家安全至关重要。”
白宫OSTP分委会将由美国国家标准与技术研究院(NIST)、能源部(DOE)和国家科学基金会(NSF)的专家以及OSTP的QIS副主管雅各布·泰勒(Jacob Taylor)主持。据报道,组成分委会的还有来自农业部、国防部、卫生和公共服务部、国土安全部、内政部、国务院、国家情报总监办公室、宇航局和国家安全局的代表。分委会的目标是制定国家QIS议程,应对该技术对美国经济和国家安全的影响,统筹协调联邦政策。[161]
(2)国家科学技术委员会(NSTC)。国家科学技术委员会(NSTC)是根据行政令于1993年11月23日成立的。委员会属于内阁级别,是行政部门的主要工具,在构成联邦科研力量的各实体间协调科技政策。NSTC的主席由总统担任,成员包括副总统、内阁部长、具有重大科技职责的各机构的负责人和白宫的其他官员。在实际工作中,白宫科技政策办公室负责监督NSTC开展的活动。[162]
联邦政府长期关注并投资QIS领域。上届NSTC QIS分委会于2008年在布什政府执政期结束时发布了“联邦量子信息科学愿景”,奥巴马政府随后建立的NSTC部门间工作组在2016年发布了一份报告,明确了联邦政府现有的QIS计划和推动该领域发展的障碍。OSTP决定将奥巴马时代的工作组提升为正式的NSTC分委会,以应对协调需求的增加。
NSTC量子信息科学分委会于2018年4月召开了第一次会议。QIS分委会的目标是在联邦机构间建立相互理解,明确如何将部门层面的努力转化为“全政府体系”的努力。众议院的《量子法案》草案(见下文)将指定该分委会制定两个五年战略规划,为国家量子计划确定目标和指标。[163]
(3)国家科学基金会(NSF)。美国国家科学基金会(NSF)是一个美国政府机构,支持非医学类的科学和工程领域的各类基础研究和教育。[164]NSF的年预算约为75亿美元(2019财年),为美国大专院校开展的近24%的联邦政府基础研究提供资金支持。NSF的主任和副主任由美国总统任命,并经美国参议院确认,总统任命的国家科学委员会(NSB)的24名委员则无须经过参议院确认。基金会是QIS学术研究主要的联邦资金来源。[165]
(4)白宫。白宫不时就人工智能、监狱改革等当前感兴趣(或关注)的议题召开“峰会”,出席人员包括领导人、专家和利益攸关方,寻求对未来政策方向的指导,结成共识。2018年9月,白宫举办了量子信息科学峰会,汇集了从宇航局、NIST到国防部、能源部等13家不同政府机构及微软、英特尔等主要行业参与者。峰会讨论了学术界和产业界呼吁建立统筹的国家手段以应对量子技术研发的议题。[166]
峰会取得了积极成果。美国NSTC发布了国家量子信息科学(QIS)战略综述,同时宣布通过能源部和国家科学基金会提供2.49亿美元支持118个量子信息科学项目。美国能源部长里克·佩里(Rick Perry)表示,QIS代表着“信息时代的下一个前沿阵地”。[167]
峰会的关键进展在于承诺建立正式的国家协调机构,可能是NSTC量子信息科学分委会的延伸,同时承诺制定国家战略。白宫还明确表示,有意将美国量子领域各自为政的量子项目和研究人员联合起来。[168]
峰会强调,采取科学优先的国家战略,打通和投资那些寻求在未来十年内解决重大科学量子挑战的组织。为实现这一目标,政府将支持建设大型制造设施和基础设施,以便科学家开展量子研究。还将投资于新兴量子劳动力的教育,将量子力学引入小学和高中教育,为大学课程提供资金支持。[169]
国家政策倡导市场驱动如下所述。
行政部门的QIS官方政策已在白宫陆续发布的三份文件(2008年、2016年、2018年)中提出。重点如下。
(1)美国国家科学技术委员会之技术委员会的量子信息科学分委会2008年发布报告:量子信息科学的联邦愿景。
“存在的另一个平台具有超越传统逻辑的能力,因此不受传统逻辑限制。任何实际的物理系统的行为方式都可能“不合逻辑”,这几乎令人难以置信,早期的探索者与根深蒂固、先入为主的观念努力抗争,只有来自多次实验的有力数据方能打破这些观念。八十年来,科学家们早在八十年前便已意识到量子力学以超越传统逻辑的方式描述自然,但实际的应用直至最近才开始显现。”
2008年的“愿景”报告呼吁采取协调一致的方法:将国家安全局、情报高级研究项目活动、国防高级研究计划局、国家科学基金会、国家标准与技术研究院、能源部、陆军研究实验室、空军研究实验室和海军研究实验室都纳入其中。报告呼吁成立量子信息科学分委会来协调规划。[170]
(2)美国国家科学技术委员会之科学委员会和国土与国家安全委员会2016年发布报告:推进量子信息科学发展:国家挑战和机遇,报告撰写者:物理学分委会量子信息科学机构间工作组。
2016年的“推进”报告代表了白宫OSTP下设的各机构间工作组的工作成果。视为挑战的有:资金的稳定和连续、机构和学科界限、教育和劳动力培训需求、知识转移和与工业对接、材料和制造。报告注意到全球竞争正在展开。报告明确的相关技术:传感和计量、通信、仿真、计算、QIS和基础科学。报告所述的障碍:制度边界、教育和劳动力培训、技术和知识转移、材料与制造、资金水平和稳定性。[171]
报告注意到当时政府对QIS的投资水平,投资来自以下部门:国防部(国家安全应用)、能源部、IARPA、NIST、NSF。报告认为投资日益国际化,侧重于私营部门的投资。报告描述了前进的方向:稳定持续的核心项目;对有针对性、有时限的项目进行战略投资;继续密切监控该领域的发展。[172]
(3)国家科学技术委员会之科学委员会的量子信息科学分委会2018年发布报告:量子信息科学国家战略综述。[173]
2018年的“战略综述”报告“以投资QIS领域或对此感兴趣的所有政府机构的集体输入意见为基础,提出了实现该目标的国家战略途径。”
“具体而言,美国将在国家科学技术委员会(NSTC)量子信息科学分委会(SCQIS)的协调下,统一组织,为量子信息的研发树立可见、系统的国家手段……国家层面的努力将:
·聚焦科学优先途径,明确并解决重大挑战:问题的解决将带来科学和产业的变革。
·打造掌握量子知识的多元化劳动力,满足成长行业的需求。
·鼓励业界参与,为公私伙伴关系提供恰当机制。
·为科技机遇的实现提供关键基础设施和支持。
·推动经济增长。
·推动建立美国量子联盟,来自产业界、学术界和政府的成员预测有关需求和障碍,达成共识,协调竞争前研究,应对知识产权问题,简化技术转让机制。
·产业界、学术界和政府结成伙伴关系,加大对量子技术联合研究的投资,加速量子技术的竞争前研发。
·与政府专家、利益攸关方、产业界和学术界合作,明确急需的基础设施,鼓励必要投资。
·持续了解QIS不断变化的科技局势对安全的影响。
·明确国际参与者的优势领域、关注点、空白和机遇,从技术和政策角度更好地理解不断演化的QIS国际局势。
以下内容被视为挑战:
·完善和促进政府内及公共和私营机构间的协调。
·维系并拓展“掌握量子知识”的各类可用劳动力。
·在各学科间建立强健的跨界联系,如物理学、计算机科学和工程学科。
·保持“探索文化”,不断了解QIS对国家安全的影响。
报告注意到,同样的技术可能对公共安全和安防构成挑战。例如,一个关键量子算法能够破坏公钥加密,令互联网交易不再安全。虽然该算法超出了现有的技术水平,但保护敏感数据、长期提供可靠基础设施的需求要求我们转向“后量子”或“抗量子”加密。[174][175]