來源:人民網-人民日報
在合肥本源量子計算科技有限責任公司生産工廠中的房間,技術人員正在進行生産操作。 代 群攝
量子計算、量子通信、量子測量……随着量子科技的不斷突破,應用場景逐漸向縱深拓展,量子産業呈現出較好的發展勢頭。這項看似“高冷”的前沿科技,已悄然應用于不少領域。交易優化、天氣預報等領域,都可能出現量子科技的更多身影。
依托先進的量子科技,能進行哪些産業應用?量子産業在大陸發展現狀如何?記者進行了采訪。
量子科技在人工智能、生物醫藥、通信傳輸、石油勘探等方面應用前景廣泛
什麼是量子産業?
專家介紹,量子産業是指基于量子資訊技術形成的戰略性新興産業,量子資訊技術包括量子計算、量子通信和量子測量等,由此産生相應若幹個産業賽道。
作為一種進行高速運算、儲存、處理資訊的新型計算技術,量子計算将給現有經典計算機的計算能力帶來質的飛躍。中國科學院量子資訊重點實驗室副主任、合肥本源量子計算科技有限責任公司創始人兼首席科學家郭國平表示,量子計算目前主要用于科學研究,也在探索商業化應用,其核心硬體為量子計算機整機。
啟科量子首席科學家羅樂舉例,量子計算在人工智能、生物醫藥、金融等領域都大有可為。例如,利用量子計算,能在人工智能領域加速資料處理和算法運作;利用量子計算還可以進行小分子模拟,這是生物醫藥領域進行藥物開發的核心環節。
發展量子資訊技術,促進創新成果應用與産業培育,将推動大陸資訊社會和數字經濟更新演進。
近年來,大陸量子計算領域成果豐碩。光量子計算原型機“九章号”、超導量子計算原型機“祖沖之号”接連問世,量子測控一體機、量子計算雲服務平台、超導量子計算操控系統等産品相繼釋出,相關配套的研發成果也不斷湧現。
量子通信領域的創新活力競相奔湧。科大國盾量子公司總裁應勇介紹,國内目前已釋出高速量子密鑰分發裝置、量子衛星小型化地面接收站、單光子探測器等核心産品,量子通信城域網——合肥量子城域網已正式開通,量子科技進一步走進民生、服務民生。
關于量子測量技術,國儀量子(合肥)技術有限公司董事長賀羽告訴記者,傳統測量技術在分辨率和靈敏度上有一定局限,量子測量技術可以精細到納米、亞納米量級,“将量子精密測量用于生命科學領域,能精确分析血液中極微量物質含量;用于超導材料的研發,能實作納米級别的表面磁性分布成像;用于石油行業則可以實作對地下油氣存儲分布勘探等。”
據介紹,國儀量子研制的量子鑽石原子力顯微鏡目前已應用于多項科學研究,國盛量子研制的量子電流互感器已應用于電網電流監控,對保障電網穩定運作發揮着相應作用。
量子産業發展有賴于不斷完善的科研技術體系和持續推進商業化應用
技術創新是推動産業發展的動力源泉,隻有不斷進行技術突破,才能持續提升産品和服務的品質、性能。
量子産業得以興起,首先在于量子科技的飛速發展。
目前,大陸量子科研成果不斷拓展。以安徽省合肥高新區為例,由“十三五”初期的每年2至3件,發展到2021年每個季度2至3件,再到如今每個月都有新技術或産品釋出。
“量子産業屬于技術和人才的密集型産業,其發展有賴于一個國家完善的科研和技術體系。”郭國平介紹,多家量子企業的背後都有來自高校、科研院所等科研力量的大力支援。
推動量子科技成果轉移轉化的政策體系、産業環境,也在不斷完善。量子産業既需要基礎科學、材料科學、光學元器件以及傳統裝置使用商等上下遊行業企業的支撐,也離不開政策、資金、人才等因素。
在合肥高新區,量子産業已初具規模,建構起了量子産業生态。合肥高新區黨工委書記、管委會主任宋道軍介紹,目前合肥高新區共有量子企業54家,其中從事量子關鍵技術研發與應用的企業25家,位居全國第一,量子上下遊配套企業29家。全區2022年量子關鍵技術研發與應用企業實作營業收入近14億元。
宋道軍表示,高新區始終堅持“政府支援、國資主導、社會補充、多方參與”的發展路徑,大規模建立科技企業孵化載體,形成了以“量子大道”為核心的産業集聚空間。
“沒有合肥高新區,就沒有我們的快速成長。”幺正量子公司總經理賀冉表示,幺正量子的發展受益于高新區各項政策的大力扶持,在企業研發費用、固定資産、房租補貼、稅收優惠等方面都獲得了政府幫助。
宋道軍介紹,合肥高新區正在和中國科大深化合作,聯合科技領軍企業,加速中國科大先進技術研究院和合肥國家大學科技園提質更新,多方協同建設量子未來産業科技園,全力打造未來産業科技創新和孵化高地。
放眼全球,量子産業發展整體處于從基礎科研與實驗探索向産品研發與推廣應用過渡階段,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,都相繼啟動了量子科技發展計劃,加大量子科技發展的投入。
專家認為,大陸量子産業已顯示出産業賽道較全、科研實力較強等特點,也有基礎設施體量較大、基建能力較強等優勢。面對愈發激烈的國際競争,中國量子産業有望加速實作新突破。
加強基礎研究,推進量子核心器件和關鍵技術攻關
展望量子科技研究和應用前景,需要培育量子通信等戰略性新興産業,搶占量子科技國際競争制高點,構築發展新優勢。中央經濟工作會議提出,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研發和應用推廣。圍繞培育量子産業,全國多地出台相關政策積極響應。
目前,量子産業仍處于成長培育階段,整體存在規模小、投入大、應用少等特點。
專家表示,為促使量子産業健康發展,應推進量子核心器件和關鍵技術攻關,在關鍵技術領域實作自主可控。郭國平建議,要鼓勵加強基礎研究和探索,引導産業鍊關聯方參與技術攻堅,提高量子科技理論研究成果向實用化、工程化轉化的速度和效率。
國盛量子創始人趙博文認為,應盡快出台國家級量子科技和産業支援政策,整合各地資源,推動完善高校、科研院所和企業互相配合、優勢互補的發展模式。賀冉建議,加快推進量子科技成果轉移轉化,形成各類創新主體的協同創新格局,提高創新鍊整體效能,進一步落實各地專項政策的具體細則,針對性指導量子産業發展。
企業是創新主體,啟科量子負責人韓琢建議,推廣“一企一策”精準服務,聯合領軍企業,打造量子科技企業聯盟,促進科研成果的市場化,鼓勵開展量子計算應用賦能場景示範。
創新賽道上,加速奔跑的量子産業,将帶來無限可能。《 人民日報 》( 2023年04月10日 19 版)