共探未來引擎｜量子科技：實(shí)驗(yàn)室“黑科技”加速產(chǎn)業(yè)化落地

很多人聽到“量子科技”，第一反應(yīng)是“高深莫測(cè)”，覺得它只存在于頂尖實(shí)驗(yàn)室里。其實(shí)，量子科技早已不是遙不可及的“黑科技”。

“量子科技已經(jīng)部分走出實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)入實(shí)用化階段，并開辟了量子計(jì)算、量子通信、量子測(cè)量三大賽道。”專注于“硬科技”領(lǐng)域的早期投資機(jī)構(gòu)中科創(chuàng)星科技投資有限公司創(chuàng)始合伙人米磊說。目前，量子科技三大賽道呈現(xiàn)出梯度化落地態(tài)勢(shì)。

全國人大代表、本源量子首席科學(xué)家郭國平將量子科技比作一架“飛機(jī)”。其中，量子計(jì)算相當(dāng)于“發(fā)動(dòng)機(jī)”，主打更強(qiáng)算力；量子通信是“無線電”，聚焦更安全的通信；量子測(cè)量是“雷達(dá)”，追求更加精準(zhǔn)的測(cè)量。

今年政府工作報(bào)告提出，培育發(fā)展未來能源、量子科技、具身智能、腦機(jī)接口、6G等未來產(chǎn)業(yè)。全國兩會(huì)期間，多位代表委員表示，量子科技就像給信息世界裝上“并行大腦”“隱形安全通道”和“超級(jí)顯微鏡”。目前，我國量子科技研發(fā)應(yīng)用走在世界前列，還需在場(chǎng)景落地、產(chǎn)品化與商品化等方面重點(diǎn)發(fā)力，推進(jìn)量子科技從“能用”走向“好用”。

推進(jìn)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的“重要引擎”

量子科技是基于量子力學(xué)原理衍生的前沿信息技術(shù)，它利用量子獨(dú)有的一些特性，來執(zhí)行計(jì)算、通信和測(cè)量任務(wù)。

上海交通大學(xué)教授、圖靈量子創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官金賢敏認(rèn)為，傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)處理問題如同走迷宮，每次只能嘗試一條路徑，而量子計(jì)算憑借疊加性可實(shí)現(xiàn)“多條路并行”，這種并行計(jì)算能力可以將經(jīng)典計(jì)算機(jī)數(shù)年的工作量壓縮至幾分鐘內(nèi)完成。不過，量子計(jì)算并非要替代經(jīng)典計(jì)算機(jī)或超算中心，而是作為新的計(jì)算引擎，與經(jīng)典算力協(xié)同，解決傳統(tǒng)技術(shù)“算不了、只能靠試錯(cuò)”的復(fù)雜問題。

量子科技被業(yè)界視為新質(zhì)生產(chǎn)力的重要代表，也是助力新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的重要引擎。全國政協(xié)委員、廈門恒興集團(tuán)有限公司董事長(zhǎng)柯希平表示，量子科技屬于典型的通用性技術(shù)，隨著技術(shù)體系的成熟，未來有望發(fā)展成為支撐各領(lǐng)域創(chuàng)新的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供底層支撐。

“伴隨技術(shù)滲透率的持續(xù)提升和應(yīng)用場(chǎng)景的不斷拓展，量子科技未來有望成為拉動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的新引擎?！比珖f(xié)委員、中國國際工程咨詢有限公司董事長(zhǎng)茍護(hù)生認(rèn)為。

應(yīng)用場(chǎng)景有望越來越豐富

“‘十四五’期間，我國大力推進(jìn)量子科技事業(yè)的發(fā)展，量子通信持續(xù)保持國際領(lǐng)先，量子計(jì)算穩(wěn)居國際第一方陣，量子精密測(cè)量的多個(gè)方向躍進(jìn)國際先進(jìn)行列?！比珖f(xié)委員、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)常務(wù)副校長(zhǎng)潘建偉說。

量子通信作為最成熟的賽道，已進(jìn)入規(guī)?；瘧?yīng)用期，核心產(chǎn)品“量子密鑰分發(fā)”能夠?qū)崿F(xiàn)安全的信息傳輸。依托“京滬干線”等骨干網(wǎng)絡(luò)，我國已建成全球最大規(guī)模的量子保密通信網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)于政務(wù)、金融、能源等領(lǐng)域。潘建偉委員介紹說，我國成功研制并發(fā)射國際首顆量子微納衛(wèi)星。“它就像一位太空信使，體積小、成本低，但能耐很大，為信息加上了一把不可破譯的量子鎖，實(shí)現(xiàn)了中國和南非之間跨越上萬公里的量子加密圖像傳輸?！?/p>

量子測(cè)量正在加速產(chǎn)業(yè)化滲透，其核心優(yōu)勢(shì)在于極致的測(cè)量精度，可應(yīng)用于時(shí)間、位置、磁場(chǎng)等物理量的精準(zhǔn)檢測(cè)。例如在工業(yè)與勘探領(lǐng)域，量子重力儀被用于地下資源勘探、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)，量子傳感器助力高端制造精密檢測(cè)等。

作為“最強(qiáng)大腦”，量子計(jì)算尚處產(chǎn)業(yè)化初期，正從工程制造、系統(tǒng)集成到應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行全面探索與突破。金賢敏介紹說，依托國內(nèi)首條光子芯片中試線，圖靈量子破解了光量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)化的硬件瓶頸，為實(shí)現(xiàn)通用量子計(jì)算奠定了產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。在金融領(lǐng)域，我國第三代自主超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)“本源悟空”已向金融單位提供量子算力服務(wù)。

全國人大代表、南方科技大學(xué)校長(zhǎng)薛其坤認(rèn)為，量子科技正處于從基礎(chǔ)研究開發(fā)到應(yīng)用轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵期?！翱梢云诖磥?年內(nèi)，量子產(chǎn)業(yè)將對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到顯著推動(dòng)作用?！?/p>

合力實(shí)現(xiàn)從“能用”到“好用”

量子科技在實(shí)驗(yàn)室里的突破，相當(dāng)于造出一臺(tái)能用的“原型機(jī)”，而要讓它變成市場(chǎng)普及的產(chǎn)品，中間還有很長(zhǎng)的工程化、產(chǎn)業(yè)化和生態(tài)化道路要走。以量子計(jì)算為例，攻克量子糾錯(cuò)技術(shù)困境、實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)量子計(jì)算的突破，仍是全球科研與產(chǎn)業(yè)界攻堅(jiān)的方向。

金賢敏認(rèn)為，量子科技要“飛入尋常百姓家”，需要跨過三道坎：一是從“能用”到“好用”，確保產(chǎn)品在非理想環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行；二是從“昂貴”到“普惠”，通過規(guī)模化制造降低成本，讓量子科技擺脫“小眾高端”的標(biāo)簽；三是從“炫技”到“有用”，推動(dòng)“量子+”融合創(chuàng)新，適配金融、醫(yī)藥、智能制造等剛需場(chǎng)景。

全國人大代表、中科院重慶綠色智能技術(shù)研究院副院長(zhǎng)史浩飛認(rèn)為，“應(yīng)用場(chǎng)景落地是當(dāng)前量子科技發(fā)展的一大堵點(diǎn)?！蔽覈孔涌萍家言诙鄠€(gè)技術(shù)點(diǎn)取得突破，但在場(chǎng)景落地、產(chǎn)品化與商品化方面仍需重點(diǎn)發(fā)力。（記者高少華、余蕊、王淑娟、何豐倫）

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編輯：尹楊

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