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來源：第一財經(jīng) 【相關(guān)專家估計，目前我國在衛(wèi)星量子通信方向領(lǐng)先美歐等發(fā)達國家五年左右時間。但國際上的技術(shù)競爭相當激烈，不進步就會被超過。】 幾乎每隔十年都會有新技術(shù)誕生，催生新的技術(shù)革命。上世紀五十年代晶體管和半導(dǎo)體等技術(shù)的發(fā)展催生了信息時代。 如今量子計算、量子通信、量子精密測量和傳感技術(shù)的興起和發(fā)展，也正在推動信息技術(shù)向量子信息技術(shù)跨越，將可能導(dǎo)致新的技術(shù)革命。 加強量子技術(shù)基礎(chǔ)研究投入 10月16日，量子科技迎來重大利好。國家明確提出要充分認識推動量子科技發(fā)展的重要性和緊迫性，加強量子科技發(fā)展戰(zhàn)略謀劃和系統(tǒng)布局。 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)最早從事量子技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的研究人員趙義博告訴第一財經(jīng)記者：“中國量子技術(shù)的發(fā)展是全方位的，涵蓋了量子通信、量子計算和量子測量等領(lǐng)域。” 量子科技研究和應(yīng)用前景正在成為中國前沿科技的發(fā)展重點。量子科技的發(fā)展具有重大的科學(xué)意義和戰(zhàn)略價值，是一項對傳統(tǒng)技術(shù)體系產(chǎn)生沖擊、進行重構(gòu)的重大顛覆性技術(shù)創(chuàng)新，并將引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的方向。 總體而言，我國已經(jīng)具備了在量子科技領(lǐng)域的科技實力和創(chuàng)新能力，但同時我國量子科技發(fā)展仍然存在短板，發(fā)展面臨多重挑戰(zhàn)，尤其是在關(guān)鍵核心技術(shù)和關(guān)鍵領(lǐng)域能否實現(xiàn)自主可控方面挑戰(zhàn)巨大。 目前中國在量子通信產(chǎn)業(yè)化方面走在全球前列，但是在量子計算和量子模擬傳感方面仍然落后于歐美國家。 歐洲量子通信泰斗、日內(nèi)瓦大學(xué)教授、瑞士IDQuantique公司創(chuàng)始人、董事長尼古拉斯·吉森（Nicolas Gisin）對第一財經(jīng)記者表示：“中國在量子通信方面的技術(shù)非常領(lǐng)先，但是在量子計算機和量子芯片等領(lǐng)域還有進一步提升的空間。” 中國在量子科技領(lǐng)域具有先發(fā)優(yōu)勢，尤其是在量子通信領(lǐng)域的基礎(chǔ)科研成果走在世界前列。2016年8月，中國成功發(fā)射人類歷史上首顆量子衛(wèi)星“墨子號”。2017年，星地量子密鑰分發(fā)的成碼率已達到10kbps量級，成功驗證了星地量子密鑰分發(fā)的可行性。目前經(jīng)過系統(tǒng)優(yōu)化，密鑰分發(fā)成碼率已能夠達到100kbps量級，具備了初步的實用價值。 相關(guān)專家估計，目前我國在衛(wèi)星量子通信方向領(lǐng)先美歐等發(fā)達國家五年左右時間。但國際上的技術(shù)競爭相當激烈，不進步就會被超過。 今年5月26日，中國科研團隊在國際物理學(xué)界最權(quán)威的綜述性期刊《現(xiàn)代物理評論》（Reviews of Modern Physics）上發(fā)表了一篇題為“基于現(xiàn)實器件的安全量子密鑰分發(fā)”的長篇綜述論文，系統(tǒng)闡述了量子密碼的原理、理論和實驗技術(shù)，回答了“量子密碼破譯者能否通過利用輔助渠道成功破解真實系統(tǒng)”以及“量子密碼制造者是否能夠設(shè)計創(chuàng)新對策來挫敗量子密碼破壞者”等問題。 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉等研究人員認為，現(xiàn)實條件下量子密碼的安全性已經(jīng)建立起來。這篇綜述中所涉及的技術(shù)理論和實驗，將為量子密碼的廣泛應(yīng)用以及標準化制定奠定基礎(chǔ)。 量子計算有望加速趕超 業(yè)內(nèi)人士認為，全新發(fā)布的國家戰(zhàn)略有望提升我國在量子技術(shù)基礎(chǔ)研究方面的能力，縮短與西方國家的差距，尤其是在發(fā)展量子計算機方面，將加速趕超。 在剛結(jié)束的創(chuàng)新之源大會上，清華大學(xué)副校長、北京量子信息科學(xué)研究院院長薛其坤院士也深度剖析了未來的量子技術(shù)，并談到了當前的量子革命，“量子效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用，給信息技術(shù)帶來了無限的想象空間，全球互聯(lián)網(wǎng)將從電子時代跨越到量子時代。” 在量子計算領(lǐng)域，中國的團隊剛剛起步。本源量子公司副總裁張輝告訴第一財經(jīng)記者：“國內(nèi)目前能做量子計算的人不超過百位數(shù)量級，有能力做量子計算的團隊不超過十位數(shù)量級。在量子計算方面我們要承認自己仍處于落后追趕的地位，因為西方確實強于我們。” 中國企業(yè)正在奮力追趕。近日知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)業(yè)媒體IPRdaily與incoPat創(chuàng)新指數(shù)研究中心發(fā)布的一項全球量子計算技術(shù)發(fā)明專利排行榜顯示，入榜企業(yè)前六位都被美國公司占領(lǐng)，來自中國的量子計算公司本源量子以77項專利排名第七，排在IBM、DWave、谷歌、微軟、Northrop Grumman、英特爾之后。美國公司在榜單中占比高達43%，中國公司占比12%。盡管中國包括阿里巴巴、騰訊、百度和華為在內(nèi)的科技巨頭都在布局量子計算，但是發(fā)展尚處于初期階段。 “研發(fā)投入不足，人才和設(shè)備缺乏，都導(dǎo)致中國在量子計算方面遠落后于美國。”趙義博向第一財經(jīng)記者分析道。 相比而言，谷歌、IBM和英特爾等美國公司很早就開始致力于量子計算機的研發(fā)。英特爾量子硬件部門總監(jiān)Jim Clarke表示：“量子可能是未來100年最重要的計算機技術(shù)，就好像宇宙空間科學(xué)一樣，它的研究可能要通過一代人的努力才能進步一點點。” 2019年10月24日，谷歌用53個量子比特的計算機做了一個特殊的非通用計算任務(wù)，對一個量子隨機數(shù)生成器的輸出進行采樣，只花了200s就完成了目前世界上最快的超級計算機一萬年才能完成的任務(wù)。 這一突破使得人類向“量子霸權(quán)”又邁進了一大步。但由于量子計算機的好處還不足以在十年內(nèi)體現(xiàn)出來，這限制了資本對量子計算的投入。 “量子科技很前沿也很精深，是當下半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，需要突破一系列技術(shù)，開發(fā)有用的產(chǎn)品為用戶提供服務(wù)。”趙義博告訴第一財經(jīng)記者，“但無論是量子計算還是量子通信，都需要殘酷的攻關(guān)和嚴肅的制備，才能夠提供有效的產(chǎn)品。” 柏睿數(shù)據(jù)創(chuàng)始人董事長劉睿民對第一財經(jīng)記者表示：“科研是在實驗室里做出來的，但是需要把它工程化，變成工業(yè)界能用的產(chǎn)品才能走向市場。從科研到工程化，還需要經(jīng)歷一個漫長和殘酷的競爭過程，并最終形成生態(tài)。” |
