“祖沖之三號(hào)”處理量子隨機(jī)線路采樣問(wèn)題比最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)快千萬(wàn)億倍、全球首臺(tái)商用低溫版掃描NV探針顯微鏡為凝聚態(tài)物理等前沿研究提供新的研究手段、多個(gè)量子企業(yè)啟動(dòng)上市流程……從關(guān)鍵技術(shù)接連突破，到商業(yè)落地持續(xù)探索，量子科技這一聽(tīng)起來(lái)非常科幻的技術(shù)，有望在“十五五”時(shí)期厚積薄發(fā)，加速走進(jìn)人們的生活。
量子應(yīng)用從科幻走向現(xiàn)實(shí)
量子是世界底層的運(yùn)行規(guī)律，具備很多神奇的物理特性。比如，在計(jì)算領(lǐng)域，量子疊加性和糾纏性就可以用于構(gòu)造量子計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)超經(jīng)典計(jì)算機(jī)的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)計(jì)算能力，在“摩爾定律”日益逼近極限的當(dāng)下，為人類(lèi)計(jì)算能力的突破開(kāi)辟一條新的道路。
量子科技這項(xiàng)聽(tīng)起來(lái)帶著濃濃科幻色彩的技術(shù)，正在加速走向產(chǎn)業(yè)落地，并已悄然走進(jìn)人們的生活。
據(jù)專(zhuān)家介紹，從產(chǎn)業(yè)看，量子科技主要包括量子計(jì)算、量子通信、量子精密測(cè)量三條產(chǎn)業(yè)賽道，分別運(yùn)用了量子的不同特性，各自的產(chǎn)業(yè)發(fā)展也處于不同階段。
具體而言，量子計(jì)算的市場(chǎng)前景巨大，對(duì)未來(lái)將產(chǎn)生顛覆性影響，但目前正處于工程化和產(chǎn)業(yè)化初期，預(yù)計(jì)未來(lái)兩年有望實(shí)現(xiàn)商業(yè)量子優(yōu)勢(shì)突破，迎來(lái)產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展；量子精密測(cè)量有良好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，部分高端測(cè)量設(shè)備已經(jīng)應(yīng)用于疾病早期篩查、前沿科學(xué)研究等領(lǐng)域；量子通信則已有較為充分的工程化實(shí)踐，有望為后量子時(shí)代的保密通信提供解決方案。
在生活中，量子科技的應(yīng)用也已“小荷露出尖尖角”。
量子保密通信構(gòu)建的保密網(wǎng)絡(luò)，正為政務(wù)、金融、能源等領(lǐng)域織就信息安全網(wǎng)。基于量子自旋磁力儀的心磁圖儀、腦磁圖儀等精密測(cè)量設(shè)備，可為心肌缺血、阿爾茲海默癥等疾病的早期診斷提供全新解決方案。
“經(jīng)過(guò)十余年發(fā)展，量子科技已突破‘前沿研究’范疇，正在成為培育新質(zhì)生產(chǎn)力的重要支撐。這種從‘0到1’到‘從1到10’的跨越，正是中國(guó)量子產(chǎn)業(yè)厚積薄發(fā)的真實(shí)寫(xiě)照。”科大國(guó)盾量子技術(shù)股份有限公司副總裁周雷表示。
產(chǎn)業(yè)鏈“拼圖”加速完善
為加速量子技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)落地，各方正共同推動(dòng)更多新技術(shù)、新產(chǎn)品、新應(yīng)用加速實(shí)現(xiàn)，量子產(chǎn)業(yè)鏈這塊“大拼圖”，正在逐漸完善。
以量子計(jì)算為例，記者了解到，中國(guó)科學(xué)院精密測(cè)量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“精密測(cè)量院”）詹明生、許鵬團(tuán)隊(duì)近日在中性原子量子計(jì)算領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，通過(guò)讓每個(gè)量子比特各有一束“光”，從而實(shí)現(xiàn)高并行、高速率、高穩(wěn)定性的量子比特尋址操控，為邁向大規(guī)模中性原子量子計(jì)算鋪平道路。
不僅前沿技術(shù)在不斷推進(jìn)，量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展同樣步伐穩(wěn)健。
精密測(cè)量院團(tuán)隊(duì)將原子量子計(jì)算前沿技術(shù)轉(zhuǎn)化為我國(guó)首臺(tái)原子量子計(jì)算機(jī)“漢原1號(hào)”，該機(jī)屬于中等規(guī)模帶噪聲的量子計(jì)算機(jī)（NISQ），已于近期投入商業(yè)化應(yīng)用，斬獲超4000萬(wàn)元訂單，包括首個(gè)海外出口訂單，標(biāo)志著我國(guó)原子量子計(jì)算正式邁入商用化新階段。
北京量子信息科學(xué)研究院研究員金貽榮對(duì)記者表示，我國(guó)量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭良好，在產(chǎn)業(yè)鏈、整機(jī)和應(yīng)用方面均有一批新的初創(chuàng)公司產(chǎn)生，尤其產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展迅速。
“以稀釋制冷機(jī)為例，超導(dǎo)量子計(jì)算需要在接近絕對(duì)零度的極低溫環(huán)境下運(yùn)行，但以往能夠?qū)崿F(xiàn)這一溫度的稀釋制冷機(jī)主要掌握在海外企業(yè)手中。而我國(guó)在短短幾年內(nèi)就涌現(xiàn)出十余家能夠自主制造生產(chǎn)稀釋制冷機(jī)的企業(yè)和機(jī)構(gòu)，其他量子計(jì)算配套設(shè)施技術(shù)也在加速完善。”金貽榮說(shuō)。
量子科技產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的加速在重點(diǎn)企業(yè)身上尤為明顯。
周雷透露，國(guó)盾量子正在將量子密鑰分發(fā)設(shè)備推向芯片化、小型化，公司正持續(xù)參與“天地一體”廣域量子保密通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，讓曾經(jīng)龐大笨重的設(shè)備變得“親民”。
玻色量子創(chuàng)始人、CEO文凱表示，公司正在持續(xù)推進(jìn)千比特級(jí)相干光量子計(jì)算機(jī)的研發(fā)與迭代，鞏固在專(zhuān)用量子計(jì)算領(lǐng)域的硬件領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。
“針對(duì)量子計(jì)算生態(tài)，我們還在不斷擴(kuò)展量子計(jì)算的應(yīng)用生態(tài)，實(shí)現(xiàn)該生態(tài)從播種、發(fā)芽到真正成長(zhǎng)的技術(shù)閉環(huán)。”文凱說(shuō)。
行業(yè)迎來(lái)“厚積薄發(fā)”新階段
政策正在為量子科技的發(fā)展鋪平道路。《中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十五個(gè)五年規(guī)劃的建議》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《建議》）提出，“推動(dòng)量子科技、生物制造、氫能和核聚變能、腦機(jī)接口、具身智能、第六代移動(dòng)通信等成為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)”。
“近期一系列政策的支持，充分表明了我國(guó)對(duì)量子科技產(chǎn)業(yè)的重視程度空前。一系列針對(duì)性的舉措，更是為量子科技的發(fā)展注入新活力。”安徽省國(guó)盛量子科技有限公司董事長(zhǎng)趙博文說(shuō)。
趙博文表示，量子科技還處在實(shí)驗(yàn)室到生產(chǎn)線的關(guān)鍵階段，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)高、資金需求大，需要更具有針對(duì)性的金融支持。“《建議》提出的‘建立未來(lái)產(chǎn)業(yè)投入增長(zhǎng)和風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)機(jī)制’等舉措，對(duì)于填平‘死亡之谷’有著十分重要和深遠(yuǎn)的意義。”
展望量子科技產(chǎn)業(yè)的未來(lái)，行業(yè)充滿(mǎn)信心。
金貽榮認(rèn)為，伴隨著《建議》各項(xiàng)舉措的落地推進(jìn)，量子科技產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)蓬勃發(fā)展。
“得益于前期研發(fā)投入以及新的監(jiān)管和風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)機(jī)制，量子科技的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化的結(jié)合將更為緊密，轉(zhuǎn)化效率將得到大幅提升。同時(shí)，量子科技產(chǎn)業(yè)的規(guī)模將發(fā)生快速增長(zhǎng)，特別是量子計(jì)算應(yīng)用的‘奇點(diǎn)’，大概率發(fā)生在‘十五五’期間，產(chǎn)業(yè)爆發(fā)勢(shì)在必行。”金貽榮說(shuō)。
“未來(lái)五年中國(guó)量子技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的趨勢(shì)可以用‘厚積薄發(fā)’來(lái)概括。”科大國(guó)盾量子技術(shù)股份有限公司董事長(zhǎng)應(yīng)勇表示，“量子產(chǎn)業(yè)目前仍處于未來(lái)產(chǎn)業(yè)的范疇，未來(lái)五年需要在技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品化和應(yīng)用化上踏實(shí)積累，推進(jìn)從技術(shù)到產(chǎn)品再到應(yīng)用的基礎(chǔ)工作。”
責(zé)任編輯：王振華
