依托先進(jìn)的量子科技，能進(jìn)行哪些產(chǎn)業(yè)應(yīng)用?量子產(chǎn)業(yè)在我國發(fā)展現(xiàn)狀如何?記者進(jìn)行了采訪。
量子科技在人工智能、生物醫(yī)藥、通信傳輸、石油勘探等方面應(yīng)用前景廣泛
什么是量子產(chǎn)業(yè)?
【資料圖】
專家介紹，量子產(chǎn)業(yè)是指基于量子信息技術(shù)形成的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，量子信息技術(shù)包括量子計算、量子通信和量子測量等，由此產(chǎn)生相應(yīng)若干個產(chǎn)業(yè)賽道。
作為一種進(jìn)行高速運(yùn)算、儲存、處理信息的新型計算技術(shù)，量子計算將給現(xiàn)有經(jīng)典計算機(jī)的計算能力帶來質(zhì)的飛躍。中國科學(xué)院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任、合肥本源量子計算科技有限責(zé)任公司創(chuàng)始人兼首席科學(xué)家郭國平表示，量子計算當(dāng)前主要用于科學(xué)研究，也在探索商業(yè)化應(yīng)用，其核心硬件為量子計算機(jī)整機(jī)。
啟科量子首席科學(xué)家羅樂舉例，量子計算在人工智能、生物醫(yī)藥、金融等領(lǐng)域都大有可為。例如，利用量子計算，能在人工智能領(lǐng)域加速數(shù)據(jù)處理和算法運(yùn)行;利用量子計算還可以進(jìn)行小分子模擬，這是生物醫(yī)藥領(lǐng)域進(jìn)行藥物開發(fā)的核心環(huán)節(jié)。
發(fā)展量子信息技術(shù)，促進(jìn)創(chuàng)新成果應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)培育，將推動我國信息社會和數(shù)字經(jīng)濟(jì)升級演進(jìn)。
近年來，我國量子計算領(lǐng)域成果豐碩。光量子計算原型機(jī)“九章號”、超導(dǎo)量子計算原型機(jī)“祖沖之號”接連問世，量子測控一體機(jī)、量子計算云服務(wù)平臺、超導(dǎo)量子計算操控系統(tǒng)等產(chǎn)品相繼發(fā)布，相關(guān)配套的研發(fā)成果也不斷涌現(xiàn)。
量子通信領(lǐng)域的創(chuàng)新活力競相奔涌。科大國盾量子公司總裁應(yīng)勇介紹，國內(nèi)目前已發(fā)布高速量子密鑰分發(fā)設(shè)備、量子衛(wèi)星小型化地面接收站、單光子探測器等核心產(chǎn)品，量子通信城域網(wǎng)——合肥量子城域網(wǎng)已正式開通，量子科技進(jìn)一步走進(jìn)民生、服務(wù)民生。
關(guān)于量子測量技術(shù)，國儀量子(合肥)技術(shù)有限公司董事長賀羽告訴記者，傳統(tǒng)測量技術(shù)在分辨率和靈敏度上有一定局限，量子測量技術(shù)可以精細(xì)到納米、亞納米量級，“將量子精密測量用于生命科學(xué)領(lǐng)域，能精確分析血液中極微量物質(zhì)含量;用于超導(dǎo)材料的研發(fā)，能實(shí)現(xiàn)納米級別的表面磁性分布成像;用于石油行業(yè)則可以實(shí)現(xiàn)對地下油氣存儲分布勘探等。”
據(jù)介紹，國儀量子研制的量子鉆石原子力顯微鏡目前已應(yīng)用于多項(xiàng)科學(xué)研究，國盛量子研制的量子電流互感器已應(yīng)用于電網(wǎng)電流監(jiān)控，對保障電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)揮著相應(yīng)作用。
量子產(chǎn)業(yè)發(fā)展有賴于不斷完善的科研技術(shù)體系和持續(xù)推進(jìn)商業(yè)化應(yīng)用
技術(shù)創(chuàng)新是推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的動力源泉，只有不斷進(jìn)行技術(shù)突破，才能持續(xù)提升產(chǎn)品和服務(wù)的質(zhì)量、性能。
量子產(chǎn)業(yè)得以興起，首先在于量子科技的飛速發(fā)展。
當(dāng)前，我國量子科研成果不斷拓展。以安徽省合肥高新區(qū)為例，由“十三五”初期的每年2至3件，發(fā)展到2021年每個季度2至3件，再到如今每個月都有新技術(shù)或產(chǎn)品發(fā)布。
“量子產(chǎn)業(yè)屬于技術(shù)和人才的密集型產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展有賴于一個國家完善的科研和技術(shù)體系。”郭國平介紹，多家量子企業(yè)的背后都有來自高校、科研院所等科研力量的大力支持。
推動量子科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化的政策體系、產(chǎn)業(yè)環(huán)境，也在不斷完善。量子產(chǎn)業(yè)既需要基礎(chǔ)科學(xué)、材料科學(xué)、光學(xué)元器件以及傳統(tǒng)設(shè)備使用商等上下游行業(yè)企業(yè)的支撐，也離不開政策、資金、人才等因素。
在合肥高新區(qū)，量子產(chǎn)業(yè)已初具規(guī)模，構(gòu)建起了量子產(chǎn)業(yè)生態(tài)。合肥高新區(qū)黨工委書記、管委會主任宋道軍介紹，目前合肥高新區(qū)共有量子企業(yè)54家，其中從事量子關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用的企業(yè)25家，位居全國第一，量子上下游配套企業(yè)29家。全區(qū)2022年量子關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用企業(yè)實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入近14億元。
宋道軍表示，高新區(qū)始終堅(jiān)持“政府支持、國資主導(dǎo)、社會補(bǔ)充、多方參與”的發(fā)展路徑，大規(guī)模新建科技企業(yè)孵化載體，形成了以“量子大道”為核心的產(chǎn)業(yè)集聚空間。
“沒有合肥高新區(qū)，就沒有我們的快速成長。”幺正量子公司總經(jīng)理賀冉表示，幺正量子的發(fā)展受益于高新區(qū)各項(xiàng)政策的大力扶持，在企業(yè)研發(fā)費(fèi)用、固定資產(chǎn)、房租補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠等方面都獲得了政府幫助。
宋道軍介紹，合肥高新區(qū)正在和中國科大深化合作，聯(lián)合科技領(lǐng)軍企業(yè)，加速中國科大先進(jìn)技術(shù)研究院和合肥國家大學(xué)科技園提質(zhì)升級，多方協(xié)同建設(shè)量子未來產(chǎn)業(yè)科技園，全力打造未來產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新和孵化高地。
放眼全球，量子產(chǎn)業(yè)發(fā)展整體處于從基礎(chǔ)科研與實(shí)驗(yàn)探索向產(chǎn)品研發(fā)與推廣應(yīng)用過渡階段，市場處于培育期向快速成長期過渡階段。截至目前，中國、美國、日本、歐洲等國家和地區(qū)，都相繼啟動了量子科技發(fā)展計劃，加大量子科技發(fā)展的投入。
專家認(rèn)為，我國量子產(chǎn)業(yè)已顯示出產(chǎn)業(yè)賽道較全、科研實(shí)力較強(qiáng)等特點(diǎn)，也有基礎(chǔ)設(shè)施體量較大、基建能力較強(qiáng)等優(yōu)勢。面對愈發(fā)激烈的國際競爭，中國量子產(chǎn)業(yè)有望加速實(shí)現(xiàn)新突破。
加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，推進(jìn)量子核心器件和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)
展望量子科技研究和應(yīng)用前景，需要培育量子通信等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，搶占量子科技國際競爭制高點(diǎn)，構(gòu)筑發(fā)展新優(yōu)勢。中央經(jīng)濟(jì)工作會議提出，加快新能源、人工智能、生物制造、綠色低碳、量子計算等前沿技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用推廣。圍繞培育量子產(chǎn)業(yè)，全國多地出臺相關(guān)政策積極響應(yīng)。
目前，量子產(chǎn)業(yè)仍處于成長培育階段，整體存在規(guī)模小、投入大、應(yīng)用少等特點(diǎn)。
專家表示，為促使量子產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，應(yīng)推進(jìn)量子核心器件和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自主可控。郭國平建議，要鼓勵加強(qiáng)基礎(chǔ)研究和探索，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)聯(lián)方參與技術(shù)攻堅(jiān)，提高量子科技理論研究成果向?qū)嵱没⒐こ袒D(zhuǎn)化的速度和效率。
國盛量子創(chuàng)始人趙博文認(rèn)為，應(yīng)盡快出臺國家級量子科技和產(chǎn)業(yè)支持政策，整合各地資源，推動完善高校、科研院所和企業(yè)相互配合、優(yōu)勢互補(bǔ)的發(fā)展模式。賀冉建議，加快推進(jìn)量子科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化，形成各類創(chuàng)新主體的協(xié)同創(chuàng)新格局，提高創(chuàng)新鏈整體效能，進(jìn)一步落實(shí)各地專項(xiàng)政策的具體細(xì)則，針對性指導(dǎo)量子產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
企業(yè)是創(chuàng)新主體，啟科量子負(fù)責(zé)人韓琢建議，推廣“一企一策”精準(zhǔn)服務(wù)，聯(lián)合領(lǐng)軍企業(yè)，打造量子科技企業(yè)聯(lián)盟，促進(jìn)科研成果的市場化，鼓勵開展量子計算應(yīng)用賦能場景示范。
創(chuàng)新賽道上，加速奔跑的量子產(chǎn)業(yè)，將帶來無限可能。
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