這名澳洲物理學家使勁搖了搖一個啤酒保冷箱大小的沉重金屬盒，盒子裡面裝著一個量子傳感器。計算機螢幕顯示，儘管盒子受了震動，但裡面的尖端設備沒有停止運行，雷射仍操縱著原子進入一種靈敏狀態。

這名物理學家和他的團隊製造出一種很難被發現的超精確量子導航系統，能在衛星GPS網路受到干擾或無法工作時使用，這個系統堅固耐用，而且便於攜帶，足以投入實用。從潛艇到航天器，它有可能為各種軍事設備連續制導數月，幾乎不存在方向誤差的風險，是現有技術的重大提高。

「我們能做到這點，可能是一個令人激動、簡直無法想像的驚喜，」Q-CTRL公司的量子傳感負責人拉塞爾·安德森說，這家初創公司最近已與澳洲國防部簽定了研發和實地測試量子傳感器技術的協議。

隨著各國政府對量子技術領域投入大量資金，科學家們快速取得技術進步，研發各種量子技術的全球競賽已經加速。但為了保持對中國的優勢（中國在技術開發上採取集中投資的舉國方式），美國正在考慮對與量子計算有關的產品實行更嚴格的出口管制。盟友們說，在已經採取的措施之上實行更多的限制可能會壓制創新動力，因為美國科技發展模式的強項在於其開放性，在於將政府的科研投入與私人投資結合起來，支持來自許多國家的科學家。

對美國及其盟友來說，面臨的挑戰顯而易見：如何在一個將改變未來的領域中平衡保護主義與合作，這個領域的人才稀缺，而且不都集中在美國，這使相互依存變得不可避免且越來越必要。

「世界已經發生了變化，技術發展的速度比以前快得多，」約翰·凱瑞斯蒂安森說，他是位於華盛頓的戰略與國際研究中心的軍事研究員，最近與他人合寫了一份關於美國、英國、澳洲2021年達成的安全協議（簡稱AUKUS）的報告。「我們不能只靠美國人總擁有最好的東西。」

美國國務卿布林肯和國防部長奧斯汀本週將在澳洲出席年度雙邊會議。澳方官員表示，它們可能會敦促這兩名美國官員儘快澄清在快速變化的領域共享技術的原則。

在過去幾年裡，量子技術已接近廣泛應用的時刻。在公司、國家以及投資者的支持下，科學家們將高度靈敏的原子狀態用於威力強大的傳感器、更安全的通信系統，以及超快量子計算機等應用，讓推動人工智慧、藥物研發、採礦、金融及其他行業的指數式進步變得可能。

通過將巨額經費集中投到與軍方有關聯的大專院校，中國取得了幾乎相當於或超過美國的量子技術進展。雖然外界對中國在量子技術方面宣稱的某些突破和某些投資承諾存在爭議，但中國在這方面的專業知識已在十年前開始出現明顯增長。在愛德華·史諾登洩密事件證實美英情報機構已經找到了對網路加密通訊進行破解和間諜活動的方法後，中國政府對量子技術的投資出現激增。

2017年，中國在合肥成立了量子信息科學國家實驗室，這個佔地37公頃的園區建成後是世界上最大的量子科學實驗室。中國研究人員已發表了數以千計的論文，展示了關鍵進展，其中包括2021年打造出將衛星與京滬光纖連接起來進行量子保密通信的「星地量子通信網」。

「史諾登事件給中國製造了心理衝擊，」蘭德公司聚焦新興技術的物理學家愛德華·帕克說。「這裡面也有一些民族自豪感的因素，他們認為量子保密通信能非常明顯地表明他們擁有能領先世界的量子技術。」

有時被稱為中國「量子之父」的潘建偉是該領域的重要人物。他從維也納大學獲得博士學位，曾在安東·塞林格教授指導下專門從事量子信息科學研究，塞林格是去年的諾貝爾物理學獎獲得者之一。中國在量子技術方面取得的最引人注目的成就是在通訊中使用量子物理定律保護數據。

據澳洲戰略政策研究所發布的關鍵技術追蹤，中國似乎在量子計算機領域較為落後（量子計算機能同時快速進行大量計算，使其比目前的串行操作計算機更快），同時，中國也正在縮小用於導航、測繪、探測的量子傳感器技術方面的差距。中國科學家甚至宣稱，他們已成功研製出一種量子雷達，能通過小型電磁風暴發現隱形飛機，儘管國外量子專家對這個說法表示懷疑。

懷疑者之一是現年43歲的Q-CTRL創始人麥可·比爾蘇克。這名從哈佛大學獲得博士學位的美國物理學家有著軍人的氣質，2010年移居澳洲，現在雪梨大學任教。他和他的初創公司（在雪梨、洛杉磯、柏林、牛津設有辦事處）處於全球量子技術行業的領軍者行列。他們在中國許多關於量子技術的聲明中看到了誇張和政治做法，他們還希望利用AUKUS安全協議這樣的技術共享夥伴關係。

「AUKUS對我們來說非常重要，」比爾蘇克說道，並指出了Q-CTRL在量子傳感和量子計算方面的工作。「對我們正在澳洲建立的本土能力來說，AUKUS為將其運用到一個國際框架中提供了真正的機會。」

Q-CTRL的100名員工中有約一半是澳洲人，另一半來自其他國家，其中許多人有在美國頂尖的國防和民用實驗室工作的經驗，包括比爾蘇克。公司的主要軟體產品能「在現場使用出現各種問題時穩定硬件」，比爾蘇克說道，它已被美國、加拿大、歐洲的量子技術研發人員使用，這些國家也正在精確傳感器技術上取得進展。

但將敏感技術從一個國家帶到另一個國家，或使用跨國團隊進行技術研發，已變得越來越難。

由於擔心本國技術會被更大的國家用於經濟建設，澳洲一直在研究如何對本國的技術進步保密的問題。在雪梨工作的Q-CTRL科學家已對與美國同事共享技術信息採取謹慎態度，這是為了避免受美國《國際武器貿易條例》（簡稱ITAR）的影響，這些針對軍事技術制定的限制性保護條例已被普遍視為美國在該地區的盟友實現軍事現代化所面臨的主要障礙。

如果美國官員按照已針對先進微晶片開始的限制模式，實施他們在量子計算方面擴大出口管制的計劃的話，信息本身可可能被視為出口產品，這將意味著無法與出生在美國以外的人分享詳細信息。

「如果不得不為了處理更敏感的東西將實驗設施分開的話，那將非常複雜，」蘭德公司的物理學家帕克說。

包括Q-CTRL在內的美國和其他地方的許多量子技術企業希望得到合理且明確的指導方針。澳洲官員和一些美國立法者也在推動不將澳洲公司視為外國實體的立法，這將讓它們免受美國武器出口法規的限制。

在許多密切接觸尖端技術的工作人員中有一種令人痛苦的擔憂。他們擔心，美國及其最親密的盟友在澄清合作的法��機制上等待太久，會面臨失去最近的進展給他們帶來的優勢的風險，因為創新需要信息共享。

不久前的一個下午，在Q-CTRL公司用以前的機車廠房改建的辦公室裡，比爾蘇克說，未來幾年至關重要。如果友好的民主國家不能一起打造量子技術實力的話，其他國家將迅速超過它們，取得更強大的軍事力量和更豐厚的利潤機會。

「你別不信，中國和任何與中國結盟的國家不會限制自己或自己的夥伴共享技術，」他說。「每當我們對新興科學領域進行過度管理時，我們只會面臨停止本地進步、將技術優勢拱手讓給對手的風險。」