Отчет: США сохранили преимущество над Китаем в квантовой гонке

США пока сохраняют небольшое преимущество над Китаем в Quantum Information Science, Engineering, and Technology (QISET). Однако отрыв сокращается и может исчезнуть за несколько лет, говорится в докладе The Quantum Competition аналитической организации Special Competitive Studies Project (SCSP).

Авторы сравнили позиции двух стран по пяти направлениям:

инновации;

промышленный потенциал;

рыночная экосистема;

кадровый резерв;

государственные рычаги.

США лидируют в четырех категориях, а Китай обходит конкурента в последней за счет централизованной стратегии, господдержки и долгосрочного планирования.

«В целом США сохраняют небольшое преимущество в QISET благодаря сильным сторонам в инновациях, программном обеспечении, частном капитале и отдельных элементах цепочки поставок. Однако этот отрыв сокращается», — говорится в докладе.

SCSP отмечает, что лидерство в квантовых технологиях будет зависеть не только от научных прорывов. Решающее значение получит способность переводить исследования в масштабируемые, устойчивые и работающие системы.

Где лидируют США

К сильным сторонам США авторы отнесли научное влияние, квантовое программное обеспечение, частный капитал и отдельные элементы цепочек поставок.

На исследователей из США пришлось 35% самых цитируемых научных публикаций по квантовым технологиям за 2025 год. Это работы из верхних 10% по числу ссылок в профильных журналах. Доля Китая составила 23%. По оценке SCSP, показатель КНР за десятилетие удвоился, поэтому Штаты не теряют позиции в абсолютном выражении, но сталкиваются с быстрым ростом конкурента.

Отдельная часть гонки — коррекция квантовых ошибок. Это набор методов, который позволяет обнаруживать и исправлять сбои в квантовых вычислениях. В этой области США сохраняют преимущество и в публикациях, и в патентах: 55% наиболее цитируемых патентов связаны с американскими авторами против 18% у Китая.

Сильной стороной США остается программная экосистема. Разработчики по всему миру в основном используют американские инструменты вроде Qiskit от IBM и Cirq от Google. Первый — набор для разработки квантовых программ, второй выполняет похожую роль для квантовых алгоритмов и симуляций.

По оценке SCSP, в декабре 2025 года число загрузок Qiskit превысило 450 000. Для сравнения, китайский пакет PyQPanda, который развивает Origin Quantum, скачали чуть более 4000 раз.

В рыночной части доклада говорится, что к 2024 году объем объявленных частных инвестиций в квантовый сектор США достиг примерно $5,3 млрд. К 2025 году американские структуры развернули от 39 до 73 квантовых компьютеров. Для Китая приводится диапазон 15–18 систем, но оговаривается, что оценка может быть занижена из-за меньшей прозрачности.

В чем Китай сокращает отставание

SCSP фиксирует быстрый прогресс Китая в материалах, алгоритмах, производстве и квантовых сетях.

В сегменте передовых квантовых материалов китайские исследователи обеспечивают около 50% наиболее сильных публикаций против примерно 20% у американских. По оценке авторов, это результат долгосрочной стратегии, в которой университеты, государственные лаборатории и национальные структуры работают согласованно.

Китай также усилил позиции в квантовых алгоритмах. В 2025 году страна обогнала США по соответствующим патентам примерно в соотношении 5:2. При этом публикации в этой области все еще чаще связаны со Штатами: доля американских авторов снизилась с 40% до 30% за последние пять лет, а китайская выросла до 20%.

Самый заметный перевес Китая — в квантовых сетях. Страна продемонстрировала квантовое распределение ключей (Quantum Key Distribution, QKD) по волоконным линиям и реле общей протяженностью 6277 миль. QKD использует квантовые принципы для обмена ключами шифрования и обнаружения попыток перехвата.

КНР также развернула сеть прямой квантовой связи на 186 миль. В США сопоставимые проекты пока ограничены региональными тестовыми участками: 124 мили в Chicago Quantum Network, 98 миль в Brookhaven National Laboratory и около 13 миль между Иллинойсом и Индианой.

Авторы доклада уточняют, что США не сделали QKD приоритетом. Агентство национальной безопасности страны указывало не только на возможности, но и на сложности внедрения такой технологии.

Производство и кадры стали риском для США

В промышленной части SCSP указывает на разрыв в стоимости масштабирования. В 2025 году строительство высококлассных чистых помещений в США обходилось в $800-1000 за квадратный фут. В Китае такие объекты стоили около $150 за квадратный фут, а отдельные региональные власти субсидировали до 30% строительных затрат.

Чистые помещения нужны для производства квантового оборудования: они снижают уровень загрязнений, которые могут нарушать работу чувствительных устройств.

При этом США сохраняют преимущества в отдельных узких местах цепочек поставок. В докладе названы гелий-3, криогенные системы, холодильники растворения и специализированные лазеры. Китай развивает внутренние альтернативы, но часть критической инфраструктуры по-прежнему сильнее представлена в Америке и странах-союзниках.

Кадровый блок также играет на сокращение отрыва. В США 61 учебное заведение предлагает программы по квантовым информационным наукам и инженерии. Американская система остается открытой для иностранных исследователей: около половины докторских степеней по физике получают люди с иным гражданством.

Преимущество Китая — масштаб. С 2020 года страна ежегодно выпускает более чем на 50% больше докторов наук в STEM-направлениях, чем США. С 2000 года китайский выпуск докторов наук в этих областях рос втрое быстрее американского.

Деньги и стратегия

SCSP оценивает государственное финансирование квантовых технологий в Китае примерно в $15 млрд к концу 2024 года. Для сравнения, аналогичные вложения США в квантовые исследования и разработки за последние семь лет составили около $6 млрд.

В докладе отмечается, что американская модель остается децентрализованной: университеты, национальные лаборатории, стартапы и крупные технологические компании развивают разные аппаратные и программные подходы. Китайская модель, напротив, опирается на государственные лаборатории, региональные промышленные хабы и долгосрочные планы.

По оценке SCSP, ни одна модель не является безусловно лучшей. Исход гонки будет зависеть от того, какая система быстрее решит инженерные проблемы и переведет лабораторные результаты в инфраструктуру, продукты и стандарты.

Напомним, в октябре 2024 года СМИ сообщили, что китайские ученые осуществили «первую в мире эффективную атаку» на широко используемый алгоритм шифрования с применением квантового компьютера. 

Источник: forklog.com