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光子盒研究院 作为光子盒新开设的栏目，“风声”伴随着时代的脉搏，洞察政策的微妙变化，致力于为读者揭开政策背后的深层故事。在这里，每一条政策不仅是冰冷的文字，而是活生生的历史、文化和社会的缩影，承载着改变时代的力量。 在光子盒的“风声”里，每一条政策都有它的故事，每一个分析都充满智慧。让我们一起在“风声”中，读懂时代，把握未来。 非洲正站在量子技术变革的前沿。
尽管非洲的量子安全技术尚未达到其他地区的先进水平，但它被视为未来计算技术发展的关键要素。如《福布斯·非洲》所述：“量子计算目前的发展阶段，可以比喻为20世纪60年代的传统计算技术水平。” 非洲拥有众多的年轻数字原住民和一个正在快速成长的量子技术劳动力，这使得该大陆已经做好了准备，以迎接即将到来的量子技术的第二次重大革命。这是一个不容错过的历史机遇。特别是考虑到目前全球对量子计算的年投资额已超过300亿美元，并且预计在接下来的15至30年内，这一数字将增长至4500亿至8500亿美元之间。 在南非斯泰伦博斯大学的人工智能研究中心（CAIR），人工智能计算思维小组的主任布鲁斯·沃森（Bruce Watson）教授指出，构建量子计算机既复杂又昂贵，需要液氮或液氦冷却系统以及防震设施，仅实验室建设成本就高达1亿美元。他比较地指出，“量子计算当前处于一个类似于20世纪60年代经典计算的阶段。”沃森教授进一步解释，虽然非洲有几个实验室在进行量子实验，但还没有一家实验室在建造完整的量子计算机，这主要是由于成本问题。尽管非洲有能力的科学家和数学家，并且正在积累相关的专业知识，但在可预见的未来，非洲将继续利用海外的量子计算设施。然而，这并不减少对非洲大陆优先发展量子安全技术的迫切需求。非洲正稳步推进这一目标，各国正开展职业培养计划，旨在培育一支为量子计算领域做好准备的人才队伍。例如，OneQuantum Africa、QWorld和Quantum Leap Africa (QLA)等组织正在积极行动。在南非高性能计算中心、津巴布韦国立科技大学的新兴技术研讨会以及北约主办的量子摩洛哥会议等年度活动上，也专门举办了量子技术相关的会议。约120名参与者于2019年12月在南非的Qiskit Camp Africa相聚一堂，参加量子黑客马拉松
波士顿咨询公司Deep Tech部门的合伙人兼副总裁让·博比尔（Jean-Francois Bobier）指出，非洲银行业目前缺乏专门的法规。在摩洛哥，如Attijariwafa这样的领先银行集团正在推动初步的倡议，但中央银行仍在探索如何实施传统的加密技术，如传输层安全（TLS）。
他补充道，非洲很可能会遵循美国国家标准与技术研究院（NIST）的后量子加密技术指导方针，并预计到2025年，这些技术将成为强制要求。这个问题可能会像千年虫问题一样严重，甚至更糟，因为加密技术几乎无处不在，往往缺乏适当的记录，并且有时还被硬编码进应用程序和证书中。非洲虽然在量子安全方面可能还不如其他地区先进，但其已经成为未来计算技术发展的一个不可或缺的部分。南非开普敦Nclose公司的联合创始人兼技术总监马丁·波特吉特（Martin Potgieter）强调，“量子技术将改变计算机的攻防方式，有潜力以极快的速度破解现有的加密算法。虽然量子计算机目前还处于实验阶段，远未实用化，但我们认为，一旦量子计算机成为主流，它们将带来指数级的计算能力增长。”他还提出了一个重要问题：“如果南部非洲发展共同体和非洲联盟尚未将量子安全列入议程，那么他们是否应该立即这样做？虽然非洲面临着诸多挑战和不确定性，但这是一个需要在高层讨论的问题。”虽然在未来五年内，量子技术不太可能成为主流，但在这一时期内所打下的基础对于塑造非洲量子计算的未来至关重要。在过去十年里，非洲研究人员在量子领域的科研成果显著增加。以南非为例，2011年，该地区的研究人员在量子领域发表的论文数量大约为50篇，而现在每年的发表数量已增至约200篇。2021年8月，利用从科学网系统（Clarvariate）获得的数据，对量子科技出版物进行了文献计量分析。从1975年到2020年底，南非在该领域共发表了1599篇出版物，被引用31786次。所有南非出版物的相应h指数为76，平均每份出版物被引用19.88次非洲各地正举办许多以量子计算为核心的活动。例如，加纳的夸梅·恩克鲁玛科技大学在IBM的支持下举行了一次关于量子计算的研讨会；还有“量子探索”——一个五周的在线量子计算入门课程，由QLA、非洲数学科学研究所、阿姆斯特丹大学和QuSoft联合开设，旨在培养新一代的量子领航者。与此同时，南非量子技术倡议正与IBM、国际理论物理中心和欧洲核子研究中心等国际伙伴合作，推动该国量子产业的成长。例如，由约翰内斯堡威茨大学管理的IBM-Q云量子计算平台等，正为量子社区提供强大的支持。IBM以及谷歌、微软、英伟达、D-Wave和亚马逊等行业巨头，都在为研究人员提供量子模拟和硬件工具，这一系列积极的行动展示了非洲在量子技术领域的潜力和进步。尽管存在这些积极进展，非洲提升其量子技术能力的道路仍然充满挑战。但这份努力被认为是值得的，因为它能帮助非洲克服当前面临的众多挑战，构建可持续发展的未来。这一点极为重要，因为约6亿非洲居民仍然无法获得电力，这一现状阻碍了经济增长、教育和医疗服务的发展。例如，量子计算有潜力帮助开发更高效的催化剂，革新氨的生产过程，进而改变化肥生产行业。通过降低能源消耗和食品生产成本，可以提高农业竞争力，改善生产流程，提高粮食产量。这样的进步不仅有助于消除贫困和饥饿，还能提供负担得起的清洁能源解决方案。除了庞大且未充分开发的人才库，非洲还拥有丰富的自然资源，尤其是对量子技术至关重要的稀土元素，这些资源在马达加斯加、南非、布隆迪、刚果民主共和国和纳米比亚等地发现，对生产量子硬件至关重要，凸显了非洲在全球量子计算发展中的潜在重要作用。通过共享知识产权和建立合作框架，可以扩大经济和社会目标，减少不平等。夸祖鲁-纳塔尔大学（UKZN）、威特沃特斯兰德大学（Wits）和斯泰伦博斯大学（SU）建立了量子中心，开普敦大学（UCT）、开普半岛理工大学（CPUT）、纳尔逊-曼德拉大学（NMU）、祖鲁兰大学（UZulu）、比勒陀利亚大学（UP）和南非国家计量研究院（NMISA）也建立了新兴中心南非长期以来一直是量子研究的重要基地，过去十年中，该地区的量子研究活动实现了显著增长。在这股势头的驱动下，2021年3月，南非科学与创新部正式推出了南非量子技术倡议（SA QuTI），并在同年的9月颁发了首批种子基金。这一进展证明了非洲大陆正孕育着一个充满活力的量子技术社区。在非洲量子联盟等合作机构的支持下，非洲正致力于将量子技术与大陆的发展紧密结合，并促进区域内的合作。这一领域不仅在量子计算上展现出巨大潜力，还包括量子通信、模拟、计量和传感技术。然而，非洲在发展量子技术的过程中也面临着诸多挑战，尤其是基础设施的不足和研发资金的缺乏。此外，还需要更多具备量子技术开发和应用专长的技术人才。为了应对这些挑战，非洲各国的政府和私营部门必须对研发、培训和教育项目进行投资，培养所需的技术力量。总体而言，量子技术有潜力加速非洲在多个领域的发展进程。只要进行适当的投资，量子技术便能在推动大陆经济增长和改善民生方面发挥关键作用。通过技术转移、自主的科研能力和优质的教育体系，非洲有望建立起合作伙伴网络，促进一个蓬勃发展的量子初创企业生态系统。这不仅能加强创新和基础设施建设，还能通过知识和技术驱动的经济促进非洲的经济增长。向全球量子技术领军者，如中国、欧洲、新加坡和美国学习是至关重要的。虽然实用的量子计算尚在遥远的未来，但非洲的量子科技之路照亮了希望，预示着大陆即将迎来一个充满创新与繁荣的新时代。我们相信，非洲能够在应对重大挑战的同时，站在量子技术知识的最前沿。实现这一目标无疑充满挑战，但通过精心规划、国际合作以及对教育和技术人才发展的坚定承诺，非洲有望为全球量子革命做出重要贡献，并成为塑造大陆乃至全球未来科技与创新格局的关键力量。[2]https:///a/africas-quantum-future-offers-a-beacon-of-hope/[3]https://www./agenda/2023/02/quantum-technology-in-africa/[4]https://www./current-affairs/2024/03/17/africas-quantum-welcome-to-the-1960s/[5]https:///quantum-africa-a-look-at-the-development-of-quantum-technology-in-the-continent/[6]https://pubs./avs/aqs/article/3/4/040501/123704/Toward-a-quantum-future-for-South-Africa
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