下一个科技人才短缺: 量子计算研究人员

一家名为Zapata的初创公司的创始人兼首席执行官克里斯托弗·萨瓦 (Christopher Savoie) 今年向三位科学家提供了工作，他们专门研究一种越来越重要的技术，即量子计算。他们接受了。

几个月后，这家位于马萨诸塞州剑桥市的公司仍在等待国务院批准专家的签证。这三个人都是外国人，出生在欧洲和亚洲。

无论延误是严格的移民政策还是繁文tape节的结果，萨瓦的困境都是美国企业和大学日益关注的典型问题: 除非政策和优先事项发生变化，否则他们将难以吸引构建量子技术所需的人才，这可能会使当今的计算机看起来像玩具。

这是一个在美国科技行业反复讲述的故事。随着公司推动新技术的发展，他们发现很难找到合格的工程师和研究人员。他们还面临着外国出生的技术专家的更严格的移民规定，并与蒙特利尔，伦敦，巴黎和北京等其他国家的技术中心竞争。

国际竞争是量子计算中一个特别棘手的问题，因为从理论上讲，这些机器中的一台可以破解保护世界各地政府和企业内部敏感信息的加密技术。如果能够建造量子计算机，它将比今天的超级计算机更强大。

上个月，白宫科学技术政策办公室邀请了来自政府，工业界和学术界的专家到华盛顿参加为期一天的有关量子技术的政策会议。包括萨瓦 (Savoie) 在内的几位与会者对特朗普政府的移民政策可能影响学术界和企业的量子研究表示担忧。

“令人担忧的是: 我们仍然是科学、工程和技术领域最优秀、最聪明的人的目的地吗？”加州大学伯克利分校物理学教授罗杰·法尔科内 (Roger Falcone) 说，他参加了在华盛顿举行的会议。

当了解这项技术的人不多时，这是一个更大的问题。例如，在一种称为深度学习的人工智能中，据估计，少于25,000人可以被视为真正的专家。

量子计算中的劳动力池更小。根据某些说法，世界上只有不到1,000人声称自己在该领域从事领先研究。

美国物理学会的一项研究显示，今年申请美国物理学博士课程的国际学生人数平均下降了12%。研究称，沿海大学的数量保持不变，但在该国中部，下降幅度明显。

几十年来，量子计算纯粹是实验性的。当它在20世纪80年代初中首次被提出时，目标是建立一个基于量子力学看似神奇的原理的系统。在过去的几年里，科学家们已经证明，他们可以制造这些机器，如果只是在一个小规模。

对于传统计算机，晶体管存储信息的 “位”，每个位为1或0。这些是告诉计算机该做什么的基本数据切片。

当某些类型的物质非常小或非常冷时，它们的行为就会有所不同。该差异允许量子位或量子位存储1和0的组合。两个量子位可以一次保存四个值。随着量子比特数量的增长，量子计算机变得更加强大。

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建立这些系统的科学家专门研究那些非常小或冷的东西的物理学，这与我们每天经历的物理学完全不同。

耶鲁大学物理学教授史蒂文·吉尔文 (Steven Girvin) 说: “知道怎么做的人并不多。”“这些机器是物理博士准手工建造的。”

在过去的几年中，该国一些最大的科技公司以及越来越多的初创公司已经开始为商业客户制造量子机器。他们认为，可以超越计算机现在可以做的量子计算机只有几年的路程。

由于这些机器最终可能会破坏当今的加密功能，因此一些人认为，随着大量外国人进入该领域，并找到建立更多能够应对敏感突破的美国出生人才库的方法，有理由要小心。

华盛顿智库 “新美国安全中心” 高级研究员保罗·沙雷 (paul Scharre) 说，“我们需要认识到” 学术和工业间谍活动的潜力。“答案不是关闭来自国外的人流，而是找到更好地保护知识产权的方法。”

随着谷歌、IBM、英特尔和微软等美国科技巨头加快量子计算工作，中国和欧洲的工作也在加快。中国政府正在合肥建立一个价值100亿美元的量子研究国家实验室，该实验室将在2020年开放，中国电子商务巨头阿里巴巴正在建立自己的实验室。2016年，欧盟在量子计算方面投资了10亿欧元 (12亿美元)。

这些努力能否超越美国的进步，并可能威胁到国家安全？华盛顿智库哈德逊研究所 (Hudson Institute) 高级研究员亚瑟·赫尔曼 (Arthur Herman) 表示: “如果你谈论的是俄罗斯、中国或其他任何地方的量子计算机，那么你就是在谈论一种武器化技术。”

好消息是，到目前为止，还没有人能够制造出商业上可行的量子计算机，因此有时间解决人才问题。立法者和政府官员正在探索策略，以帮助确保现有人才库的增长。

负责科学技术政策办公室量子战略的资深量子研究员雅各布·泰勒 (Jacob Taylor) 淡化了对其他国家可能击败美国进行量子计算的担忧。“很长一段时间以来，我们一直是这个世界的领导者，” 他说。