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下好先手棋 量子科技产业发展进入攻关期

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  (通信信息报总编辑 刘红权)中共中央政治局近日就量子科技研究和应用前景举行了第二十四次集体学习。继区块链技术后,又一前沿科技进入大众视野。

  习近平总书记在主持学习时强调:

  “要充分认识推动量子科技发展的重要性和紧迫性,加强量子科技发展战略谋划和系统布局,把握大趋势,下好先手棋。” 当今世界正经历百年未有之大变局,也是我国谋划“十四五”布局的重要时期,此次中央领导集体学习量子科技释放重要信号,“发展量子科技对促进高质量发展、保障国家安全具有非常重要的作用”,站在国家发展战略的高度来看,意味着量子科技技术和产业发展进入攻关期。

  

  发展量子科技为什么很重要?

  量子科技为什么这么重要,或者说,中共中央政治局为什么要集体学习量子科技?了解量子科技要先了解量子力学。量子力学发源于20世纪初,是研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支,如果一个物理量存在最小的不可分割的基本单位,则这个物理量是量子化的。量子力学可以说是20世纪最重要的科学发现之一,人类基于量子力学的研究催生发明了原子弹、激光、核磁共振、晶体管、全球卫星定位系统等,这些技术改变了人类的历史进程。

  习近平总书记强调,量子力学是人类探究微观世界的重大成果。量子科技发展具有重大科学意义和战略价值,是一项对传统技术体系产生冲击、进行重构的重大颠覆性技术创新,将引领新一轮科技革命和产业变革方向。

  当前第二次量子科技革命的序幕已经拉开,各国正在竞相布局量子科技领域。从顶层设计、战略投资再到人才培养等,欧美发达国家的政府、科研机构和产业资本都在加速进行战略部署。

  欧盟早在2016年就宣布10亿欧元预算规模的“量子技术旗舰计划”;德国计划在2021年建成该国首台量子计算机,并在5到10年后推动相关新技术在工业领域的应用;英国2014年设立“国家量子技术计划”,每年投资2.7亿英镑用于建立量子通信、传感、成像和计算四大研发中心;日本2013年就计划未来10年投入400亿日元研发量子信息技术。美国近十年来每年投入约2亿美元用于量子科技各细分领域的研究,2018年启动“国家量子行动法案”,今年7月公布了量子互联网发展的战略蓝图。

  我国量子科技发展不落人后

  我国近来不断加大对量子科技相关细分产业的政策支持和投入力度。中央在2018年就强调“以人工智能、量子信息、移动通信、物联网、区块链为代表的新一代信息技术加速突破应用”,体现了量子科技与区块链、人工智能、物联网等具有同样的战略作用。经过多年发展,我国积累了众多的技术研究和产业发展成果,特别是在量子通信、量子计算、量子精密测算等领域的发展整体处于世界前列。

  量子通信方面,量子通信被看作信息安全传输的“保护盾”,为破解信息加密“瓶颈”提供了解决方案。2016年,我国发射了自主研制的世界上首颗空间量子科学实验卫星——“墨子号”,为通过太空“量子传密”提供了可能。《自然》杂志曾评价道,在量子通信领域,中国用了不到10年的时间,由一个不起眼的国家发展成为现在的世界劲旅。此外,2017年,全球首条量子保密通信骨干网“京沪干线”项目通过总技术验收。

  

  量子计算方面,同样是各国重点攻关发展的领域,量子计算的核心优势是可以实现高速并行计算,在特定算法上计算效率比经典计算机要快一亿倍。用专家的话说,量子计算是“未来计算技术的心脏”。谷歌、微软、英特尔等西方科技企业在量子计算领域拥有先发优势,中国科技大学、清华大学等高校近年来在量子计算领域取得一些阶段性成果。百度、阿里巴巴、腾讯、华为等科技企业也相继出台了量子计算研究计划。整体上看,我国量子计算与发达国家处于同一水平线。虽然量子计算机距离大规模普及还有很长的路要走,但可预见的前景非常广阔。

  量子测量方面,主要是基于微观粒子系统及其量子态的精密测量,完成被测系统物理量的执行变换和信息输出,在测量精度、灵敏度和稳定性等方面比传统测量技术有明显优势。

  抢占量子科技发展制高点

  被欧美国家“卡脖子”是中国科技产业的切肤之痛,从量子科技的发展现状看,全球主要国家整体上处于同步竞争的态势,谁先取得突破就能占据国际竞争的制高点,“下好先手棋”很重要。

  习近平总书记强调:“我国量子科技发展存在不少短板,发展面临多重挑战。我们必须坚定不移走自主创新道路,坚定信心、埋头苦干,突破关键核心技术,努力在关键领域实现自主可控,保障产业链供应链安全,增强我国科技应对国际风险挑战的能力。”

  量子科技有望成为“十四五”时期重要的科技赛道被重点关注,从顶层设计、前瞻布局,到政策支持体系,再到基础研究突破和关键核心技术攻关,还有高水平人才队伍的培养等方面,有望陆续迎来政策支持实质性利好,也将吸引更多的金融资本和产业资本投入,共同做强做大量子科技产业。

  量子科技相关细分领域潜力巨大,根据IDC的预测,到2027年,全球量子计算市场规模将达到107亿美元,与2017年相比,10年内增长超过40倍。波士顿咨询则预测称,到2035年,量子计算市场将达到20亿美元。到2050年,市场规模将飙升至2600亿美元。前瞻产业研究院的数据显示,我国量子通信行业市场规模预计到2024年能够达到912亿元。

  “十四五”时期即将到来,发挥好新型举国体制优势进行关键技术攻关,发挥好资本市场助力科技创新发展的方向,引导资本积极主动投入相关产业进行产业化孵化,量子科技有望进入高速发展时期,我国将有望在全球范围内引领量子科技产业的发展,为促进高质量发展和国家安全作出巨大的贡献。

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