量子計算、量子通信、量子測量……隨著量子科技的不斷突破,應(yīng)用場景逐漸向縱深拓展,量子產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出較好的發(fā)展勢頭。這項看似“高冷”的前沿科技,已悄然應(yīng)用于不少領(lǐng)域。交易優(yōu)化、天氣預(yù)報等領(lǐng)域,都可能出現(xiàn)量子科技的更多身影。
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依托先進的量子科技,能進行哪些產(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)?
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。
作為一種進行高速運算、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)典計算機的計算能力帶來質(zhì)的飛躍。中國科學(xué)院量子信息重點實驗室副主任、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整機。
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)處理和算法運行;利用量子計算還可以進行小分子模擬,這是生物醫(yī)藥領(lǐng)域進行藥物開發(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)濟升級演進。
近年來,我國量子計算領(lǐng)域成果豐碩。光量子計算原型機“九章號”、超導(dǎo)量子計算原型機“祖沖之號”接連問世,量子測控一體機、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??拼髧芰孔庸究偛脩?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,量子科技進一步走進民生、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)則可以實現(xiàn)對地下油氣存儲分布勘探等?!?/p>
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?!惫鶉浇榻B,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)實現(xiàn)營業(yè)收入近14億元。
宋道軍表示,高新區(qū)始終堅持“政府支持、國資主導(dǎo)、社會補充、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)各項政策的大力扶持,在企業(yè)研發(fā)費用、固定資產(chǎn)、房租補貼、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)科研與實驗探索向產(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。
專家認為,我國量子產(chǎn)業(yè)已顯示出產(chǎn)業(yè)賽道較全、科研實力較強等特點,也有基礎(chǔ)設(shè)施體量較大、基建能力較強等優(yōu)勢。面對愈發(fā)激烈的國際競爭,中國量子產(chǎn)業(yè)有望加速實現(xiàn)新突破。
加強基礎(chǔ)研究,推進量子核心器件和關(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,構(gòu)筑發(fā)展新優(yōu)勢。中央經(jīng)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(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。
專家表示,為促使量子產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展,應(yīng)推進量子核心器件和關(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,提高量子科技理論研究成果向?qū)嵱没?、工程化轉(zhuǎn)化的速度和效率。
國盛量子創(chuàng)始人趙博文認為,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)勢互補的發(fā)展模式。賀冉建議,加快推進量子科技成果轉(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,進一步落實各地專項政策的具體細則,針對性指導(dǎo)量子產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
企業(yè)是創(chuàng)新主體,啟科量子負責(zé)人韓琢建議,推廣“一企一策”精準服務(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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