量子估算、量子通訊、量子檢測(cè)……隨著量子科技的不斷突破，應(yīng)用場(chǎng)景逐步向縱深拓展，量子產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出較好的發(fā)展勢(shì)頭。這項(xiàng)看似“高冷”的前沿科技，已漸次應(yīng)用于不少領(lǐng)域。交易優(yōu)化、天氣預(yù)報(bào)等領(lǐng)域，都可能出現(xiàn)量子科技的更多身影。
依托先進(jìn)的量子科技，能進(jìn)行什么產(chǎn)業(yè)應(yīng)用？量子產(chǎn)業(yè)在我國(guó)發(fā)展現(xiàn)況怎樣？記者進(jìn)行了專訪。
量子科技在人工智能、生物醫(yī)藥、通信傳輸、石油鉆探等方面應(yīng)用前景廣泛
哪些是量子產(chǎn)業(yè)？
專家介紹，量子產(chǎn)業(yè)是指基于量子信息技術(shù)產(chǎn)生的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，量子信息技術(shù)包括量子估算、量子通訊和量子檢測(cè)等，由此形成相應(yīng)若干個(gè)產(chǎn)業(yè)賽道。
作為一種進(jìn)列寬速運(yùn)算、儲(chǔ)存、處理信息的新型估算技術(shù)，量子估算將給現(xiàn)有精典計(jì)算機(jī)的估算能力帶來(lái)質(zhì)的飛越。中國(guó)科大學(xué)量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副組長(zhǎng)、合肥本源量子估算科技有限責(zé)任公司創(chuàng)始人兼首席科學(xué)家郭國(guó)平表示，量子估算當(dāng)前主要用于科學(xué)研究，也在探求商業(yè)化應(yīng)用，其核心硬件為量子計(jì)算機(jī)整機(jī)。
啟科量子首席科學(xué)家羅樂(lè)舉例，量子估算在人工智能、生物醫(yī)藥、金融等領(lǐng)域都大有可為。諸如，借助量子估算，能在人工智能領(lǐng)域加速數(shù)據(jù)處理和算法運(yùn)行；借助量子估算還可以進(jìn)行小分子模擬，這是生物醫(yī)藥領(lǐng)域進(jìn)行抗生素開發(fā)的核心環(huán)節(jié)。
發(fā)展量子信息技術(shù)，推動(dòng)創(chuàng)新成果應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)培植，將加快我國(guó)信息社會(huì)和數(shù)字經(jīng)濟(jì)升級(jí)演變。
近些年來(lái)，我國(guó)量子估算領(lǐng)域成果豐碩。光量子估算靶機(jī)“九章號(hào)”、超導(dǎo)量子估算靶機(jī)“祖沖之號(hào)”接連問(wèn)世，量子測(cè)控一體機(jī)、量子估算云服務(wù)平臺(tái)、超導(dǎo)量子估算操控系統(tǒng)等產(chǎn)品相繼發(fā)布，相關(guān)配套的研制成果也不斷涌現(xiàn)。
量子通訊領(lǐng)域的創(chuàng)新活力競(jìng)相洶涌。交大國(guó)盾量子公司總裁應(yīng)勇介紹，國(guó)外目前已發(fā)布高速量子秘鑰分發(fā)設(shè)備、量子衛(wèi)星大型化地面接收站、單光子偵測(cè)器等核心產(chǎn)品，量子通訊城域網(wǎng)——合肥量子城域網(wǎng)已即將開通，量子科技進(jìn)一步走近民生、服務(wù)民生。
關(guān)于量子檢測(cè)技術(shù)，國(guó)儀量子（南京）技術(shù)有限公司監(jiān)事長(zhǎng)賀羽告訴記者，傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)在幀率和靈敏度上有一定局限，量子檢測(cè)技術(shù)可以精細(xì)到納米、亞納米量級(jí)，“將量子精密檢測(cè)用于生命科學(xué)領(lǐng)域，能精確剖析血液中極微量物質(zhì)濃度；用于超導(dǎo)材料的研制，能實(shí)現(xiàn)納米級(jí)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(duì)地下油氣儲(chǔ)存分布鉆探等。”
據(jù)介紹，國(guó)儀量子研發(fā)的量子磚石原子力顯微鏡目前已應(yīng)用于多項(xiàng)科學(xué)研究，國(guó)盛量子研發(fā)的量子電壓互感器已應(yīng)用于電網(wǎng)電壓監(jiān)控，對(duì)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)展有賴于不斷建立的科研技術(shù)體系和持續(xù)推動(dòng)商業(yè)化應(yīng)用
技術(shù)創(chuàng)新是促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的動(dòng)力源泉，只有不斷進(jìn)行技術(shù)突破，能夠持續(xù)提高產(chǎn)品和服務(wù)的質(zhì)量、性能。
量子產(chǎn)業(yè)得以盛行，首先在于量子科技的急速發(fā)展。
當(dāng)前，我國(guó)量子科研成果不斷拓展。以四川省成都高新區(qū)為例，由“十三五”初期的每年2至3件，發(fā)展到2021年每位季度2至3件，再到現(xiàn)在每位月都有新技術(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(gè)國(guó)家建立的科研和技術(shù)體系。”郭國(guó)平介紹，多家量子企業(yè)的背后都有來(lái)自院校、科研院所等科研力量的大力支持。
促使量子科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化的新政體系、產(chǎn)業(yè)環(huán)境，也在不斷建立。量子產(chǎn)業(yè)既須要基礎(chǔ)科學(xué)、材料科學(xué)、光學(xué)元元件以及傳統(tǒng)設(shè)備使用商等上下集會(huì)業(yè)企業(yè)的支撐，也離不開新政、資金、人才等誘因。
在成都高新區(qū)，量子產(chǎn)業(yè)已初具規(guī)模，建立起了量子產(chǎn)業(yè)生態(tài)。成都高新區(qū)黨地委主任、管委會(huì)校長(zhǎng)宋道軍介紹，目前武漢高新區(qū)共有量子企業(yè)54家，其中從事量子關(guān)鍵技術(shù)研制與應(yīng)用的企業(yè)25家，位居全國(guó)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)研制與應(yīng)用企業(yè)實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入近14萬(wàn)元。
宋道軍表示，高新區(qū)一直堅(jiān)持“政府支持、國(guó)資主導(dǎo)、社會(huì)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，產(chǎn)生了以“量子大街”為核心的產(chǎn)業(yè)聚集空間。
“沒(méi)有西安高新區(qū)，就沒(méi)有我們的快速成長(zhǎng)。”幺正量子公司總總監(jiān)賀冉表示，幺正量子的發(fā)展獲益于高新區(qū)各項(xiàng)新政的大力扶植，在企業(yè)研制費(fèi)用、固定資產(chǎn)、房租補(bǔ)助、稅收讓利等方面都獲得了政府幫助。
宋道軍介紹，揚(yáng)州高新區(qū)正在和中國(guó)農(nóng)大推進(jìn)合作，聯(lián)合科技領(lǐng)軍企業(yè)，加速中國(guó)農(nóng)大先進(jìn)技術(shù)研究院和南京國(guó)家學(xué)院科技園提質(zhì)升級(jí)，多方協(xié)同建設(shè)量子未來(lái)產(chǎn)業(yè)科技園，竭力構(gòu)建未來(lái)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)探求向產(chǎn)品研制與推廣應(yīng)用過(guò)渡階段，市場(chǎng)處于培植期向快速成常年過(guò)渡階段。截止目前，中國(guó)、美國(guó)、日本、歐洲等國(guó)家和地區(qū)，都陸續(xù)啟動(dòng)了量子科技發(fā)展計(jì)劃，加強(qiáng)量子科技發(fā)展的投入。
專家覺(jué)得，我國(guó)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)等特征，也有基礎(chǔ)設(shè)施體量較大、基建能力較強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。面對(duì)日益激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，中國(guó)量子產(chǎn)業(yè)有望加速實(shí)現(xiàn)新突破。
強(qiáng)化基礎(chǔ)研究，推動(dòng)量子核心元件和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)
展望量子科技研究和應(yīng)用前景，須要培植量子通訊等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，占領(lǐng)量子科技國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)，打造發(fā)展新優(yōu)勢(shì)。中央經(jīng)濟(jì)工作大會(huì)提出，推動(dòng)新能源、人工智能、生物制造、綠色低碳、量子估算等前沿技術(shù)研制和應(yīng)用推廣。圍繞培植量子產(chǎn)業(yè)量子物理學(xué)的應(yīng)用，全省多地頒布相關(guān)新政積極響應(yīng)。
目前，量子產(chǎn)業(yè)仍處于成長(zhǎng)培植階段，整體存在規(guī)模小、投入大、應(yīng)用少等特性。
專家表示，為促進(jìn)量子產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，應(yīng)推動(dòng)量子核心元件和關(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(guó)平建議，要鼓勵(lì)強(qiáng)化基礎(chǔ)研究和探求，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)聯(lián)方參與技術(shù)攻堅(jiān)，提升量子科技理論研究成果向?qū)嵱没⒐こ袒D(zhuǎn)化的速率和效率。
國(guó)盛量子創(chuàng)始人趙博文覺(jué)得，應(yīng)盡早頒布國(guó)家級(jí)量子科技和產(chǎn)業(yè)支持新政，整合各地資源，加快構(gòu)建院校、科研院所和企業(yè)互相配合、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的發(fā)展模式。賀冉建議，推進(jìn)深化量子科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生各種創(chuàng)新主體的協(xié)同創(chuàng)新格局，提升創(chuàng)新鏈整體效能，進(jìn)一步落實(shí)各地專項(xiàng)新政的具體條例，針對(duì)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)人韓琢建議量子物理學(xué)的應(yīng)用，推廣“一企一策”精準(zhǔn)服務(wù)，聯(lián)合領(lǐng)軍企業(yè)，構(gòu)建量子科技企業(yè)聯(lián)盟，推動(dòng)科研成果的市場(chǎng)化，鼓勵(lì)舉辦量子估算應(yīng)用賦能場(chǎng)景示范。
創(chuàng)新賽道上，加速奔跑的量子產(chǎn)業(yè)，將帶來(lái)無(wú)限可能。（記者劉詩(shī)瑤）