量子技術の影響は、サイバーセキュリティから創薬に至るまで、広範な分野に及ぶでしょう。
現在、17か国が量子技術の研究開発に関する国家プログラムに投資している一方、150か国以上はそうしていません。
量子技術のリーダーは、格差を縮小するために、量子教育における包摂性に取り組まなければなりません。
人工知能、ロボティクス、モノのインターネット（IoT）、ナノテクノロジーなどの分野における継続的な進歩とともに、量子技術は指数関数的に加速させるでしょう第四次産業革命。この分野をリードする者にとって、その影響は広範かつ重大なものとなり、各国の産業基盤を刺激し、雇用を創出し、経済面および国家安全保障面での恩恵をもたらすでしょう。この複合的な効果は、量子技術の三つの主要分野における革命的な進歩から生じるものです。
1. サイバーセキュリティ
米国国土安全保障省によると、耐障害性を備えた量子コンピューターは、早ければ2030年にも、公開鍵暗号に使用されている現在の暗号を解読できる能力を持つ可能性があります。これにより、個人の機密情報から政府の軍事機密や諜報機密に至るまで、あらゆるものが危険にさらされるでしょう。しかしながら、この脅威はすでに現実のものとなっています。暗号化されたデータを今のうちに収集し、量子コンピューターが利用可能になった時点で復号するという「今保存し、後で復号する（Store Now, Decrypt Later）」攻撃が行われているためです。
2. 量子シミュレーションと最適化
複雑な分子プロセスをモデル化することで、量子シミュレーションは薬理学（生命を救う医薬品の開発）や材料科学（産業に不可欠な化学物質、電池化学など）におけるブレークスルーを可能にするでしょう。量子最適化におけるブレークスルーは、金融セクター（リスク分析および金融ポートフォリオの最適化）にも大きな影響を与える可能性があります。
3. 量子センシング
量子センサーは、極めて精緻に調整された能力を備えています。これらのセンサーが、生成される膨大な量のデータを選別できる人工知能と組み合わされることで、新たな刺激的な応用が生まれる可能性があります。これには、医療画像技術の強化、天然資源の探査、GPS衛星を使用しない全地球航法などが含まれます。
量子技術に対する官民による資金調達
これらの各分野は、量子技術に投資できる国々にとって、数え切れないほどのブレークスルーをもたらすでしょう。商用量子コンピューターの実用化にはまだ数年を要しますが、世界中の官民の主体は、量子優位性を巡る競争に既に多額の投資を行っています。2021年1月時点で、17か国が、量子技術の研究開発を支援するための国家的な取り組みまたは戦略を有しています。3か国が戦略を策定中であり、さらに12か国が政府による資金提供または支持を受けた重要な取り組みを有しています。しかし、150か国以上がまだ量子戦略を有していません。
2022年における量子技術開発への世界の公的支出は、300億ドルを超えると推定されています。このうち約半分を中国が単独で占め、欧州連合がさらにほぼ4分の1を占めています。残りの4分の1は、主に米国、カナダ、日本、英国を筆頭とする9か国に配分されています。民間投資に関しては、米国と欧州連合が優位を占めており、量子コンピューティング分野のスタートアップ企業はそれぞれ59社と53社です。この数字は、南米全体で2社、アフリカではゼロであることと対照的です。
既存技術へのアクセスにおける格差は、すでにデジタルデバイドを生み出しています：29億人は依然としてオフラインのままであり、デジタル経済の恩恵を受けていません。量子技術へのアクセスの不均衡は、地政学的に悪影響を及ぼしており、量子プログラムの開発が遅れている国々は、さらに取り残されるリスクにさらされています。
格差の解消
量子デバイドがさらに拡大することを防ぐためには、量子プログラムがより発展している国々が、量子教育における包摂性への取り組みを約束しなければなりません。
今日の量子技術のリーダーは、いずれも包括的な量子エコシステムを構築し、量子の潮流の先を行くために必要な資源を結集しています。例えば、英国国家量子技術プログラムは、英国による10億ポンド超の投資を表しており、産業界、学術界、政府間の協力を促進するものです。カナダでは、公立のウォータールー大学に拠点を置く量子コンピューティング研究所が、市場に向けた研究の道筋を開拓する取り組みを通じて、17社の量子スタートアップを成功裏に分社化しています。
イスラエルは、比較的小規模な国でありながら活況を呈する量子エコシステムを有しており、大国ほどの規模の投資を行っていない国々にとっても、このモデルが有効であることを証明しています。イスラエルの主要な工科大学の一つであるテクニオン（The Technion）は、量子科学技術（QST）分野において世界水準の教育・研究の機会を提供しており、その量子顕微鏡で画期的な成果を上げています。この機関は、イスラエル国内の他の機関とともに、テック産業および防衛産業向けの高度な技能を持つ人材を育成しており、イスラエルはベンチャーキャピタルと公的資金の両方を通じて量子イノベーションに資金を提供しています。これらすべてが相まって、イスラエルの「スタートアップ・ネーション」としての評価を築き上げ、同国を量子分野のリーダーにしています。
シンガポールも、小国がグローバルに競争することを可能にする包括的な量子エコシステムの好例です。その量子工学プログラム（QEP）は、研究活動の調整と官民連携の促進を目的として、三つの国家プラットフォームを立ち上げました。現在、QEPは、AWSを含む十数社の官民パートナーと協力し、重要インフラ向けの量子安全なネットワークの構築に取り組んでいます。そうしたパートナーの一社であるKeysightは、例えば、QEPの研究者が同社の先進的な計測機器を利用できるようにしています。その価値は双方向に流れています：SGInnovateは、政府が所有する投資プラットフォームであり、イノベーションを促進するためにディープテック系スタートアップ企業に出資しています。
世界経済フォーラムは、人工知能の倫理的な開発をどのように確保しているのでしょうか？
イスラエルとシンガポールは、国際協力のモデルでもあります。イスラエルは、準加盟国となっている欧州研究会議（ERC）から、数件の量子研究助成金を授与されています。一方、シンガポールと米国は、米・シンガポール サイバー対話を設立しています。
量子技術のあらゆる恩恵を実現する前に、経済的利益、重要インフラ、国家安全保障を守るため、量子技術がサイバーセキュリティにもたらす脅威への対処が第一歩とされるべきです。その上で、各国は、戦略的優先事項に沿った一つまたはいくつかの主要な専門分野に注力することができ、それにより全体的な量子バリューチェーンにおける地位を確立できるでしょう。
国家量子ブループリントの取り組みは、フォーラムの量子コンピューティング・ガバナンス原則に導かれ、社会にとって好ましい成果をもたらす量子エコシステムの構築に向けたロードマップを提供するものです。国家政府および地域経済連合と協力することで、量子産業がさらに急速に成長する前に、この格差を解消することを目指しています。
