1.05萬億日元！日本押注量子計(jì)算技術(shù)
經(jīng)過多年對(duì)量子基礎(chǔ)科學(xué)的持續(xù)參與（投入力度相對(duì)克制），日本政府在今年Q1正式公布了一個(gè)標(biāo)志性資金方案——在截至2025年3月的財(cái)年政府額外預(yù)算中，將撥出1.05萬億日元(約合74億美元)用于開發(fā)和研究下一代芯片和量子計(jì)算機(jī)相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)。該國前所未有的大膽投資舉措，明確宣示了躋身頂尖競爭者的戰(zhàn)略意圖。
該投資方案遠(yuǎn)非簡單的預(yù)算增長，更是重塑競爭格局的“國家戰(zhàn)略宣言”。
日本工業(yè)化的歷史性轉(zhuǎn)折
日本首相石破茂將2025年定為“量子產(chǎn)業(yè)化元年”，宣示國家戰(zhàn)略的關(guān)鍵轉(zhuǎn)向。他強(qiáng)調(diào)2025年正值量子物理學(xué)奠基理論提出百年。
其戰(zhàn)略重心已從基礎(chǔ)性研發(fā)轉(zhuǎn)向舉國協(xié)同推進(jìn)，著力實(shí)現(xiàn)技術(shù)商業(yè)化、社會(huì)應(yīng)用化及經(jīng)濟(jì)安全保障強(qiáng)化。
該戰(zhàn)略定位明確將量子技術(shù)從科研探索層面，提升為日本未來經(jīng)濟(jì)與戰(zhàn)略競爭力的核心支柱。這一根本轉(zhuǎn)向植根于日本的歷史經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，尤其在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，技術(shù)優(yōu)勢未能充分轉(zhuǎn)化為市場主導(dǎo)地位的商業(yè)化實(shí)踐。
日本政府將2025年巨額投入定位為“先發(fā)制人的高風(fēng)險(xiǎn)干預(yù)措施”，目的是為了破除歷史性體制惰性，催化高風(fēng)險(xiǎn)高收益的戰(zhàn)略文化轉(zhuǎn)型，這是奪取產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)地位的必由之路。
圖1：2023年1月至2025年4月，各國政府投資量子技術(shù)金額 制圖：國際電子商情 數(shù)據(jù)來源：McKinsey
此項(xiàng)金融投入的規(guī)模具有全球性變革意義——高達(dá)74億美元的注資占據(jù)2025年上半年全球量子技術(shù)公共投資新增總量的近75%，而同期各國總投資額僅約達(dá)百億美元。
該筆投資將日本單年度投入規(guī)模定位為可匹敵其他科技強(qiáng)國多年公共投資計(jì)劃的總和，展現(xiàn)出日本意圖彎道超車的趕超型戰(zhàn)略布局。
史無前例的戰(zhàn)略投入
對(duì)日本量子投入路徑的專項(xiàng)分析揭示出與往年的鮮明斷層：2020年日本雖以《量子技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略》開啟量子布局，但首年僅獲2.06億美元撥款，2020-2024五年公共投資總額僅約22億美元（按部分統(tǒng)計(jì)口徑為超18億美元）。
在2023-2024年，日本政府直接投資規(guī)模僅為年均1億美元，使得2025年公布的74億美元預(yù)算形成量級(jí)斷層——單年度投入即達(dá)前兩年總額的37倍，實(shí)現(xiàn)對(duì)歷史峰值的顛覆性超越。
該戰(zhàn)略投入構(gòu)建于“協(xié)同、普惠、孵化”三大政策支柱框架，錨定2030年宏圖目標(biāo)：培育千萬級(jí)量子技術(shù)用戶規(guī)模，并打造50萬億日元（約合3,400億美元）的量子驅(qū)動(dòng)經(jīng)濟(jì)生態(tài)。
該戰(zhàn)略明確提出“培育量子科技獨(dú)角獸企業(yè)”的突破性布局，直指日本創(chuàng)新生態(tài)體系長期存在的結(jié)構(gòu)性短板，旨在扭轉(zhuǎn)本土初創(chuàng)企業(yè)成長動(dòng)能不足的局面，通過政策強(qiáng)制力孵化具備全球競爭力的高增長型新銳企業(yè)。
各國量子競賽的戰(zhàn)略路徑不同
日本的做法與美國以風(fēng)險(xiǎn)投資驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)業(yè)文化形成鮮明對(duì)比。前者依托政府和財(cái)團(tuán)主導(dǎo)的生態(tài)體系，憑借深厚產(chǎn)業(yè)底蘊(yùn)，通過“量子革命戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”（Q-STAR）等強(qiáng)力聯(lián)盟機(jī)制協(xié)調(diào)公私合作，構(gòu)建出具有鮮明日本特色的發(fā)展范式。
該模型在長期穩(wěn)定性與制造工藝優(yōu)勢領(lǐng)域展現(xiàn)顯著競爭力，但在響應(yīng)敏捷性與風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避層面存在結(jié)構(gòu)性挑戰(zhàn)。
全球其他主要參與方采用差異化戰(zhàn)略：美國依托科技巨頭與初創(chuàng)企業(yè)驅(qū)動(dòng)公私協(xié)作模式，致力于實(shí)現(xiàn)長期容錯(cuò)量子計(jì)算。
中國采取國家主導(dǎo)、自上而下的戰(zhàn)略路徑，聚焦國家安全領(lǐng)域的量子通信技術(shù)與戰(zhàn)略自主可控目標(biāo)，截至2024年累計(jì)公共投資總額逾150億美元，位居全球首位。
歐盟和德國采用了一種以合作為基礎(chǔ)、由公共資金資助的研究模式，該模式具有強(qiáng)大的學(xué)術(shù)與產(chǎn)業(yè)聯(lián)系。
實(shí)現(xiàn)短期價(jià)值獲得競爭優(yōu)勢
從技術(shù)角度來看，日本正采取務(wù)實(shí)路線，大量投資于高性能混合量子-經(jīng)典計(jì)算混合量子-經(jīng)典高性能計(jì)算系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)短期價(jià)值并獲得競爭優(yōu)勢。一個(gè)典型例子是IBM量子系統(tǒng)二號(hào)(IBM Quantum System Two)，該系統(tǒng)與位于日本理化學(xué)研究所(RIKEN)的富岳超級(jí)計(jì)算機(jī)集成，而富岳是全球最強(qiáng)大的經(jīng)典計(jì)算系統(tǒng)之一。
日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所（AIST）新設(shè)立的國家級(jí)研究中心被正式命名為“量子-AI技術(shù)全球商業(yè)研發(fā)中心”（G-QuAT），其旗艦超算系統(tǒng)ABCI-Q專為混合負(fù)載架構(gòu)設(shè)計(jì)。
日本國內(nèi)的硬件開發(fā)正在推進(jìn)，其中理化學(xué)研究所和富士通正致力于開發(fā)256量子比特超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)，并計(jì)劃于2026年推出1,000量子比特系統(tǒng)。
此外，日本量子計(jì)算市場規(guī)模預(yù)計(jì)呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，將從2022-2023年間的約1.5億至2億美元，躍升至2033年前的超22億美元，峰值或?qū)⑦_(dá)到38億美元。
目前，政府仍是現(xiàn)階段最大采購方，但私營企業(yè)，尤其在通信領(lǐng)域，其增量空間最為可觀。
量子傳感與材料開發(fā)依托日本在材料科學(xué)和高精度儀器領(lǐng)域的傳統(tǒng)優(yōu)勢，其國家規(guī)劃通過推動(dòng)跨行業(yè)超高靈敏度量子傳感器研發(fā)，同步構(gòu)建先進(jìn)量子材料的本土化自主供應(yīng)鏈體系。
不過，在知識(shí)產(chǎn)權(quán)領(lǐng)域，量子傳感技術(shù)成為日本最薄弱環(huán)節(jié)，其新專利申請量顯著落后于美國和中國。
在量子通信與安全領(lǐng)域，日本深知在“量子破密日(Q-Day)”這一關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)臨近的背景下，確保通信安全至關(guān)重要——屆時(shí)量子計(jì)算機(jī)可能使當(dāng)前加密標(biāo)準(zhǔn)變得過時(shí)。
情報(bào)通信研究機(jī)構(gòu)（NICT）作為日本量子通信領(lǐng)域核心推進(jìn)主體，早在2010年即主導(dǎo)建成全球首個(gè)量子密鑰分發(fā)（QKD）專用網(wǎng)絡(luò)——東京量子通信網(wǎng)。隨著量子通信產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張，2023年全球市場達(dá)10億美元，預(yù)計(jì)2035年將突破110億至150億美元區(qū)間。
創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)
日本科技創(chuàng)新戰(zhàn)略由內(nèi)閣府、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省(METI)及文部科學(xué)省(MEXT)組成的三位一體協(xié)同機(jī)制主導(dǎo)推進(jìn)
該戰(zhàn)略的實(shí)施依托于2021年成立的量子技術(shù)創(chuàng)新中心，這些中心作為開放創(chuàng)新平臺(tái)，旨在促進(jìn)學(xué)術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界的合作。其中包括理化學(xué)研究所的量子計(jì)算先導(dǎo)中心，以及r產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所的基于量子人工智能技術(shù)的全球研發(fā)中心。
量子革命戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（Q-STAR）是調(diào)動(dòng)日本企業(yè)界的核心載體。該聯(lián)盟由豐田、NEC、日立、富士通和東芝等工業(yè)巨頭創(chuàng)立，截至2025年4月，其會(huì)員規(guī)模已擴(kuò)展至112家，進(jìn)而連接起產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界與政府部門的協(xié)作網(wǎng)絡(luò)。
日本量子戰(zhàn)略的核心原則——借鑒半導(dǎo)體行業(yè)的歷史教訓(xùn)——在于著力培育關(guān)鍵量子元器件的自主可控供應(yīng)鏈。TDK、愛發(fā)科（ULVAC）、京瓷、藤倉（Fujikura）、Keycom及I-PEX等企業(yè)正通過開發(fā)超低溫微波隔離器、稀釋制冷機(jī)、先進(jìn)封裝技術(shù)及高密度低溫線纜等核心部件推動(dòng)這一進(jìn)程。
盡管大型企業(yè)和政府機(jī)構(gòu)當(dāng)前主導(dǎo)著日本的量子生態(tài)系統(tǒng)，但國家戰(zhàn)略明確指出需要培育更具活力的初創(chuàng)企業(yè)環(huán)境，并打造"量子獨(dú)角獸"企業(yè)。然而，與美國相比，日本在私人風(fēng)險(xiǎn)投資領(lǐng)域仍存在明顯短板。
成為量子工業(yè)強(qiáng)國
日本2025量子戰(zhàn)略布局是謀定后動(dòng)、統(tǒng)籌全局的戰(zhàn)略推進(jìn)，旨在搶占這項(xiàng)定義21世紀(jì)格局的關(guān)鍵技術(shù)制高點(diǎn)。
盡管在授權(quán)專利領(lǐng)域具備強(qiáng)大布局（尤其在量子計(jì)算方向），但是關(guān)鍵挑戰(zhàn)在于如何將科研實(shí)力轉(zhuǎn)化為市場主導(dǎo)型商業(yè)實(shí)體及初創(chuàng)企業(yè)的蓬勃態(tài)勢。
新發(fā)明專利申請速度也可能慢于主要競爭對(duì)手，如中國和美國，前者在發(fā)明專利總申請量上領(lǐng)先，后者在量子通信及傳感應(yīng)用方面領(lǐng)先。
日本重塑競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵在于三大核心能力建設(shè)：能否培育初創(chuàng)企業(yè)生態(tài)沃土，在高端人才爭奪戰(zhàn)中贏得國際專才的青睞與留駐，以及將研發(fā)成果轉(zhuǎn)化為破解產(chǎn)業(yè)瓶頸的市場適配型解決方案。
日本正依托其在制造業(yè)與材料科學(xué)等領(lǐng)域的獨(dú)特產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，全力推進(jìn)量子混合技術(shù)的規(guī)?；I(yè)應(yīng)用，通過強(qiáng)化產(chǎn)學(xué)研深度融合的戰(zhàn)略布局，確立全球“量子工業(yè)頭號(hào)強(qiáng)國”的戰(zhàn)略地位。
未來五年將是檢驗(yàn)這一愿景的關(guān)鍵時(shí)期。
