Звіт: США утримують перевагу над Китаєм у квантовій гонці

США поки зберігають невелику перевагу над Китаєм у Quantum Information Science, Engineering, and Technology (QISET). Втім, відрив скорочується і може зникнути за кілька років, йдеться у звіті The Quantum Competition аналітичної організації Special Competitive Studies Project (SCSP).

Автори порівняли позиції двох країн за п’ятьма напрямами:

• інновації;
• промисловий потенціал;
• ринкова екосистема;
• кадровий резерв;
• державні важелі.

США лідирують у чотирьох категоріях, а Китай випереджає конкурента в останній завдяки централізованій стратегії, держпідтримці та довгостроковому плануванню.

«Загалом США зберігають незначну перевагу в QISET завдяки сильним позиціям в інноваціях, програмному забезпеченні, приватному капіталі та окремих елементах ланцюга постачання. Однак цей відрив скорочується», — йдеться у доповіді.

SCSP зазначає, що лідерство в квантових технологіях залежатиме не лише від наукових проривів. Визначальною стане здатність перетворювати дослідження на масштабовані, стійкі та працездатні системи.

Де лідирують США

До сильних сторін США автори віднесли науковий вплив, квантове програмне забезпечення, приватний капітал і окремі ланки ланцюгів постачання.

На дослідників зі США припало 35% найбільш цитованих наукових публікацій з квантових технологій за 2025 рік. Це роботи з верхніх 10% за кількістю посилань у профільних журналах. Частка Китаю становила 23%. За оцінкою SCSP, показник КНР за десятиріччя подвоївся, тож Штати не втрачають позицій в абсолютному вираженні, але стикаються зі швидким зростанням конкурента.

Окрема ділянка гонки — квантова корекція помилок: набір методів для виявлення та виправлення збоїв у квантових обчисленнях. У цій сфері США зберігають перевагу і в публікаціях, і в патентах: 55% найцитованіших патентів пов’язані з американськими авторами проти 18% у Китаю.

Сильною стороною США лишається програмна екосистема. Розробники по всьому світу переважно використовують американські інструменти на кшталт Qiskit від IBM і Cirq від Google. Перший — набір для розробки квантових програм, другий виконує схожу роль для квантових алгоритмів і симуляцій.

За оцінкою SCSP, у грудні 2025 року кількість завантажень Qiskit перевищила 450 000. Для порівняння, китайський пакет PyQPanda, який розвиває Origin Quantum, завантажили трохи більш як 4000 разів.

У ринковій частині звіту йдеться, що до 2024 року обсяг оголошених приватних інвестицій у квантовий сектор США досяг приблизно $5,3 млрд. До 2025 року американські структури розгорнули від 39 до 73 квантових комп’ютерів. Для Китаю наводиться діапазон 15–18 систем, але уточнюється, що оцінка може бути заниженою через меншу прозорість.

У чому Китай скорочує відставання

SCSP фіксує швидкий прогрес Китаю в матеріалах, алгоритмах, виробництві та квантових мережах.

У сегменті передових квантових матеріалів китайські дослідники забезпечують близько 50% найсильніших публікацій проти приблизно 20% у американських. На думку авторів, це результат довгострокової стратегії, у межах якої університети, державні лабораторії та національні структури працюють узгоджено.

Китай також посилив позиції в квантових алгоритмах. У 2025 році країна обігнала США за відповідними патентами приблизно у співвідношенні 5:2. Водночас публікації в цій галузі все ще частіше пов’язані зі Штатами: частка американських авторів знизилася з 40% до 30% за останні п’ять років, а китайська зросла до 20%.

Найпомітніша перевага Китаю — у квантових мережах. Країна продемонструвала квантовий розподіл ключів (Quantum Key Distribution, QKD) волоконними лініями та реле загальною протяжністю 6277 миль. QKD використовує квантові принципи для обміну ключами шифрування та виявлення спроб перехоплення.

КНР також розгорнула мережу прямого квантового зв’язку на 186 миль. У США співставні проєкти поки обмежені регіональними тестовими ділянками: 124 милі в Chicago Quantum Network, 98 миль у Brookhaven National Laboratory і близько 13 миль між Іллінойсом та Індіаною.

Автори звіту уточнюють, що США не зробили QKD пріоритетом. Агентство національної безпеки країни вказувало не лише на можливості, а й на складнощі впровадження цієї технології.

Виробництво й кадри — ризики для США

У промисловій частині SCSP вказує на розрив у вартості масштабування. У 2025 році будівництво висококласних чистих приміщень у США обходилося в $800–1000 за квадратний фут. У Китаї такі об’єкти коштували близько $150 за квадратний фут, а окремі регіональні органи влади субсидували до 30% будівельних витрат.

Чисті приміщення потрібні для виробництва квантового обладнання: вони знижують рівень забруднень, що можуть порушувати роботу чутливих пристроїв.

Водночас США зберігають переваги в окремих «вузьких місцях» ланцюгів постачання. У звіті названі гелій-3, кріогенні системи, холодильники розчинення та спеціалізовані лазери. Китай розвиває внутрішні альтернативи, але частина критичної інфраструктури й надалі сильніше представлена в Америці та країнах-союзниках.

Кадровий блок також сприяє скороченню відриву. У США 61 заклад освіти пропонує програми з квантових інформаційних наук та інженерії. Американська система залишається відкритою для іноземних дослідників: близько половини докторських ступенів з фізики отримують люди з іншим громадянством.

Перевага Китаю — масштаб. Із 2020 року країна щороку випускає більш ніж на 50% більше докторів наук у STEM-напрямах, ніж США. З 2000 року китайський випуск докторів наук у цих галузях зростав утричі швидше за американський.

Гроші та стратегія

SCSP оцінює державне фінансування квантових технологій у Китаї приблизно в $15 млрд на кінець 2024 року. Для порівняння, аналогічні вкладення США у квантові дослідження та розробки за останні сім років склали близько $6 млрд.

У звіті зазначається, що американська модель лишається децентралізованою: університети, національні лабораторії, стартапи й великі технологічні компанії розвивають різні апаратні та програмні підходи. Китайська модель, навпаки, спирається на державні лабораторії, регіональні промислові хаби та довгострокові плани.

За оцінкою SCSP, жодна з моделей не є безумовно кращою. Фініш у гонці залежатиме від того, яка система швидше розв’яже інженерні задачі й переведе лабораторні результати в інфраструктуру, продукти та стандарти.

Нагадаємо, в жовтні 2024 року ЗМІ повідомили, що китайські вчені здійснили «першу у світі ефективну атаку» на широко використовуваний алгоритм шифрування із застосуванням квантового комп’ютера.