东方时讯网加拿大在开发量子技术方面处于世界领先地位，并且处于有利地位以确保其在新兴量子产业中的地位。量子技术是基于量子力学独特特性的新兴技术——在原子和亚原子水平上处理自然物理特性的科学。
未来，我们将看到量子技术改变计算、通信、密码学等等。它们将非常强大，提供超越当今技术的能力。
这些技术对加拿大经济的潜在影响将是变革性的：加拿大国家研究委员会已将量子技术确定为价值1420亿美元的机会，到2040年可以雇用229,000名加拿大人。
加拿大可以从快速发展的量子产业中获得深远的经济和社会利益，但它必须立即采取行动来保护它们——在其他人交付第一台大型量子计算机之前，这可能比预期的要早。
量子技术是未来
量子计算是一种快速发展的量子技术，它将量子物理学的概念与经典计算相结合。结果就是量子计算机，它可以完成经典计算机无法完成的任务。
虽然量子计算机将是革命性的，但它们也将通过破坏保护当今互联网和企业网络的公钥密码学来引入新问题。公钥密码术是一种使用密钥对加密数据的方法。任何拥有公钥的人都可以加密消息，但只有持有匹配私钥的人才能解密消息。
密钥是由运行复杂数学问题的计算机生成的，当今最强大的计算机无法破解这些问题，但量子计算机可以破解这些问题。今天截获和存储的数据已经很容易受到这种未来威胁的影响。
这为加拿大提供了投资新技术以保护通信安全的机会，从“后量子”加密算法开始，然后在量子密钥分发上进行分层，这是一种基于量子力学的可证明安全的量子加密。
为了在远距离上使用量子密钥分发，我们需要开发基于卫星的量子中继器，其功能类似于当今电信光纤网络中的中继器。它们允许长距离传输量子信号。加拿大研究人员正在开发它们的路上。
除非我们现在保护我们的网络安全基础设施，否则量子计算机的出现可能相当于核弹的信息安全：几乎没有信息或计算系统能够抵御未来的量子攻击。加拿大需要抓住机遇，在建设、部署和出口技术方面引领世界，以启用全球量子互联网并保护自己。
为未来做准备
真正预测大规模量子计算机的影响与预测半导体物理学商业化之后的变化一样困难。
当半导体微芯片技术的皇冠上的明珠——晶体管——首次商业化时，人们期望它们对助听器的发展最有帮助。他们推动了计算和通信革命;今天，我们在从笔记本电脑和手机到汽车和医疗设备的所有事物中都发现了半导体的物理特性。
一旦大规模量子物理学商业化，它将同样影响我们生活的几乎每个领域、行业和方面。科学家和工程师将能够使用量子计算机解决各种问题，包括模拟和设计药物靶点、制造更好的电池以及创造更有效的方式来生产绿色氢气和合成气。
保持领先
为了保持其领先地位，加拿大需要超越研发并加速量子生态系统，其中包括强大的人才管道、供应链和政府支持的企业以及行业参与。加拿大可以做一些事情来推动这种领导地位：
继续资助量子研究：加拿大有十几个量子研究机构和实验室，包括我在西蒙弗雷泽大学的硅量子技术实验室。自2005年以来，加拿大政府在量子研究方面的投资已超过10亿美元，并且可能很快就会宣布一项国家量子战略。加拿大必须继续资助量子研究，否则将面临失去人才基础和当前竞争优势的风险。
通过更开放的移民建立我们的人才管道：尽管量子专家在加拿大的每一所主要大学都接受过培训，但对他们的需求是应届毕业生人数的三倍。加拿大需要那种推动1990年代电信繁荣的快速移民计划。
成为我们自己最好的客户：加拿大公司处于领先地位，但他们需要支持。加拿大量子工业公司拥有30多家成员公司。温哥华是开创性的D-Wave和PhotonicInc.的所在地，我创立这家公司是为了将硅量子技术商业化。2001年至2021年间，超过6.5亿美元投资于加拿大初创企业。按人均计算，这远远超过同期对美国公司的21亿美元投资。
早期的量子公司最需要的是客户：早期的、主要的采购合同，或者类似于DARPA的登月合同。如果没有这些合同，整个加拿大量子产业将滑向其他将投资和采购重点放在国内投标人的司法管辖区，就像欧盟和美国正在发生的事情一样
从过去学习
加拿大有机会打破其发明变革性技术的模式，但没有收获回报。这就是晶体管的发明所发生的事情。
第一项晶体管专利实际上是由加拿大-匈牙利物理学家JuliusEdgarLilienfeld在加拿大申请的，比贝尔实验室演示早了20年。加拿大也是亚历山大·格雷厄姆·贝尔(AlexanderGrahamBell)致力于开发电话并为其申请专利的地方之一。
尽管如此，晶体管还是在美国实现了商业化，并带动了该国630亿美元的半导体产业。贝尔通过最终成为AT&T的贝尔电话公司将电话商业化。
加拿大准备为量子技术做出更大的贡献。加拿大已经发明了许多现有技术，包括由蒙特利尔大学教授GillesBrassard共同发明的量子密码学。加拿大不应重蹈覆辙，而应立即采取行动以确保量子技术产业的成功。