量子计算、半导体和人工智能正处于中美技术竞争的核心位置。这些基础技术具有显著的溢出效应和潜在的生产力提升空间，因而对任何主要经济体的技术自主都至关重要。有学者甚至提出，经济奇点（即机器智能能够自主创新并超越人类能力的临界点）将取决于这些技术的进步（Nordhaus，2021）。其中，人工智能处于核心地位——它通过模拟人类智能从历史数据中提供预测性洞察，有望提升人类决策能力。更进一步，借助计算机视觉和战争模拟技术，人工智能可能为掌握该技术的国家带来显著军事优势。
人工智能的发展高度依赖算力支撑，这需要尖端半导体的部署和持续创新。半导体产业具有两个鲜明特征：高度全球化的供应链，以及AI开发所需先进逻辑芯片生产的高度集中化。这种特性使其特别容易受到地缘政治风险的影响。
量子计算是三大技术中最不成熟的行业，但其经济影响可能最为深远。一旦技术成熟，量子计算可能使传统半导体芯片被淘汰，终结硅基时代。它将推动人工智能、生物技术、农业科技、材料科学和网络安全等行业的突破性发展，这是传统超级计算机无法实现的。
鉴于这三项技术的战略价值，全球三大经济体——中国、欧盟和美国正通过加大研发投入和产业政策推动其发展。美国2022年通过“芯片与科学法案”构建本土半导体生态系统并吸引外资，同时限制高端半导体及其制造设备对华出口。中国更早将这些技术纳入国家战略：2014年设立国家集成电路产业投资基金（迄今募资983.8亿美元），并出台“国家集成电路产业发展推进纲要”和“新一代人工智能发展规划”等政策。量子计算虽未公开详细规划，但已被列入中央五年计划重点。欧盟则通过“欧洲芯片法案”和”地平线欧洲”科研计划大力投资AI与量子计算研发，成员国层面也有配套举措。
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