1.05万亿日元！日本押注量子计算技术
经过多年对量子基础科学的持续参与（投入力度相对克制），日本政府在今年Q1正式公布了一个标志性资金方案——在截至2025年3月的财年政府额外预算中，将拨出1.05万亿日元(约合74亿美元)用于开发和研究下一代芯片和量子计算机相关领域技术。该国前所未有的大胆投资举措，明确宣示了跻身顶尖竞争者的战略意图。
该投资方案远非简单的预算增长，更是重塑竞争格局的“国家战略宣言”。
日本工业化的历史性转折
日本首相石破茂将2025年定为“量子产业化元年”，宣示国家战略的关键转向。他强调2025年正值量子物理学奠基理论提出百年。
其战略重心已从基础性研发转向举国协同推进，着力实现技术商业化、社会应用化及经济安全保障强化。
该战略定位明确将量子技术从科研探索层面，提升为日本未来经济与战略竞争力的核心支柱。这一根本转向植根于日本的历史经验教训，尤其在半导体产业领域，技术优势未能充分转化为市场主导地位的商业化实践。
日本政府将2025年巨额投入定位为“先发制人的高风险干预措施”，目的是为了破除历史性体制惰性，催化高风险高收益的战略文化转型，这是夺取产业引领地位的必由之路。
图1：2023年1月至2025年4月，各国政府投资量子技术金额 制图：国际电子商情 数据来源：McKinsey
此项金融投入的规模具有全球性变革意义——高达74亿美元的注资占据2025年上半年全球量子技术公共投资新增总量的近75%，而同期各国总投资额仅约达百亿美元。
该笔投资将日本单年度投入规模定位为可匹敌其他科技强国多年公共投资计划的总和，展现出日本意图弯道超车的赶超型战略布局。
史无前例的战略投入
对日本量子投入路径的专项分析揭示出与往年的鲜明断层：2020年日本虽以《量子技术创新战略》开启量子布局，但首年仅获2.06亿美元拨款，2020-2024五年公共投资总额仅约22亿美元（按部分统计口径为超18亿美元）。
在2023-2024年，日本政府直接投资规模仅为年均1亿美元，使得2025年公布的74亿美元预算形成量级断层——单年度投入即达前两年总额的37倍，实现对历史峰值的颠覆性超越。
该战略投入构建于“协同、普惠、孵化”三大政策支柱框架，锚定2030年宏图目标：培育千万级量子技术用户规模，并打造50万亿日元（约合3,400亿美元）的量子驱动经济生态。
该战略明确提出“培育量子科技独角兽企业”的突破性布局，直指日本创新生态体系长期存在的结构性短板，旨在扭转本土初创企业成长动能不足的局面，通过政策强制力孵化具备全球竞争力的高增长型新锐企业。
各国量子竞赛的战略路径不同
日本的做法与美国以风险投资驱动的创业文化形成鲜明对比。前者依托政府和财团主导的生态体系，凭借深厚产业底蕴，通过“量子革命战略产业联盟”（Q-STAR）等强力联盟机制协调公私合作，构建出具有鲜明日本特色的发展范式。
该模型在长期稳定性与制造工艺优势领域展现显著竞争力，但在响应敏捷性与风险规避层面存在结构性挑战。
全球其他主要参与方采用差异化战略：美国依托科技巨头与初创企业驱动公私协作模式，致力于实现长期容错量子计算。
中国采取国家主导、自上而下的战略路径，聚焦国家安全领域的量子通信技术与战略自主可控目标，截至2024年累计公共投资总额逾150亿美元，位居全球首位。
欧盟和德国采用了一种以合作为基础、由公共资金资助的研究模式，该模式具有强大的学术与产业联系。
实现短期价值获得竞争优势
从技术角度来看，日本正采取务实路线，大量投资于高性能混合量子-经典计算混合量子-经典高性能计算系统，以实现短期价值并获得竞争优势。一个典型例子是IBM量子系统二号(IBM Quantum System Two)，该系统与位于日本理化学研究所(RIKEN)的富岳超级计算机集成，而富岳是全球最强大的经典计算系统之一。
日本产业技术综合研究所（AIST）新设立的国家级研究中心被正式命名为“量子-AI技术全球商业研发中心”（G-QuAT），其旗舰超算系统ABCI-Q专为混合负载架构设计。
日本国内的硬件开发正在推进，其中理化学研究所和富士通正致力于开发256量子比特超导量子计算机，并计划于2026年推出1,000量子比特系统。
此外，日本量子计算市场规模预计呈现爆发式增长，将从2022-2023年间的约1.5亿至2亿美元，跃升至2033年前的超22亿美元，峰值或将达到38亿美元。
目前，政府仍是现阶段最大采购方，但私营企业，尤其在通信领域，其增量空间最为可观。
量子传感与材料开发依托日本在材料科学和高精度仪器领域的传统优势，其国家规划通过推动跨行业超高灵敏度量子传感器研发，同步构建先进量子材料的本土化自主供应链体系。
不过，在知识产权领域，量子传感技术成为日本最薄弱环节，其新专利申请量显著落后于美国和中国。
在量子通信与安全领域，日本深知在“量子破密日(Q-Day)”这一关键节点临近的背景下，确保通信安全至关重要——届时量子计算机可能使当前加密标准变得过时。
情报通信研究机构（NICT）作为日本量子通信领域核心推进主体，早在2010年即主导建成全球首个量子密钥分发（QKD）专用网络——东京量子通信网。随着量子通信产业规模持续扩张，2023年全球市场达10亿美元，预计2035年将突破110亿至150亿美元区间。
创新生态系统
日本科技创新战略由内阁府、经济产业省(METI)及文部科学省(MEXT)组成的三位一体协同机制主导推进
该战略的实施依托于2021年成立的量子技术创新中心，这些中心作为开放创新平台，旨在促进学术界与产业界的合作。其中包括理化学研究所的量子计算先导中心，以及r产业技术综合研究所的基于量子人工智能技术的全球研发中心。
量子革命战略产业联盟（Q-STAR）是调动日本企业界的核心载体。该联盟由丰田、NEC、日立、富士通和东芝等工业巨头创立，截至2025年4月，其会员规模已扩展至112家，进而连接起产业界、学术界与政府部门的协作网络。
日本量子战略的核心原则——借鉴半导体行业的历史教训——在于着力培育关键量子元器件的自主可控供应链。TDK、爱发科（ULVAC）、京瓷、藤仓（Fujikura）、Keycom及I-PEX等企业正通过开发超低温微波隔离器、稀释制冷机、先进封装技术及高密度低温线缆等核心部件推动这一进程。
尽管大型企业和政府机构当前主导着日本的量子生态系统，但国家战略明确指出需要培育更具活力的初创企业环境，并打造"量子独角兽"企业。然而，与美国相比，日本在私人风险投资领域仍存在明显短板。
成为量子工业强国
日本2025量子战略布局是谋定后动、统筹全局的战略推进，旨在抢占这项定义21世纪格局的关键技术制高点。
尽管在授权专利领域具备强大布局（尤其在量子计算方向），但是关键挑战在于如何将科研实力转化为市场主导型商业实体及初创企业的蓬勃态势。
新发明专利申请速度也可能慢于主要竞争对手，如中国和美国，前者在发明专利总申请量上领先，后者在量子通信及传感应用方面领先。
日本重塑竞争优势的关键在于三大核心能力建设：能否培育初创企业生态沃土，在高端人才争夺战中赢得国际专才的青睐与留驻，以及将研发成果转化为破解产业瓶颈的市场适配型解决方案。
日本正依托其在制造业与材料科学等领域的独特产业优势，全力推进量子混合技术的规模化工业应用，通过强化产学研深度融合的战略布局，确立全球“量子工业头号强国”的战略地位。
未来五年将是检验这一愿景的关键时期。
