10月16日，中共中央政治局就量子科技研究和應用前景召開第二十四次集體學習。
領導人在主持學習時強調(diào)，要充分認識推進量子科技發(fā)展的重要性和急迫性，強化量子科技發(fā)展戰(zhàn)略籌謀和系統(tǒng)布局，掌握大趨勢，下好先手棋。
同時，領導人的講話中還從新政、資金、人才、科研、技術等方面，對大力推進量子科技發(fā)展作出了更進一步的要求：
這也意味著，繼區(qū)塊鏈以后，量子科技這一前沿科技也成為國家戰(zhàn)略，得到中央層面的大力支持，成為中國提高在科技領域國際核心競爭力的一步「先手棋」。
復旦學院副院長、中國科大學教授薛其坤就量子科技相關問題進行了講解，提出了意見和建議。
這么，量子科技到底是哪些呢？
量子科技多重要？除了是國防神器！能夠帶你「穿越時空」
這個略微具象、被網(wǎng)友譏諷「遇事不決，量子熱學」的技術為什么被中央注重，并上升到國家戰(zhàn)略的高度呢？
實際上，量子技術是基于量子熱學原理來結(jié)合工程學中的控制論，計算機科學，電子學技巧等來實現(xiàn)對量子系統(tǒng)有效控制。
目前的量子技術大致可以界定為如下四個領域：
量子科技有多重要？讓世界各國都「恐懼」的量子計算機其實就可以說明。
現(xiàn)今的計算機是以二補碼為基礎，二量子計算機在0和1之間有無數(shù)種可能，一臺真正的量子計算機運算能力可能超過現(xiàn)今世界上所有計算機運算能力之和。
量子計算機一旦被率先突破，這么現(xiàn)今所有的加密算法就會被馬上破解，全世界的信息將沒有安全可言。
這也是網(wǎng)路安全專家們時時焦慮著“Q日”（量子日）的到來——那三天，首臺量子計算機誕生，它足以破解當代絕大多數(shù)的加密標準。
而在一些研究者覺得，量子糾纏理論甚至可能幫助人類實現(xiàn)「時空旅行」的夢想。
按照量子糾纏理論：假如兩個或兩個以上粒子組成一個系統(tǒng)人類首次實現(xiàn)量子通訊，那系統(tǒng)中粒子將會互相影響，無論這種粒子在時空中相隔多大的距離。
由此，假如光子A和光子B均能和另一個時空范圍的粒子形成「量子糾纏」，意味著兩個光子是在同一系統(tǒng)中。因而，時間旅行在量子領域其實可行。
自21世紀以來，以量子通訊和量子估算為代表的量子信息學蓬勃發(fā)展，相關領域早已涵蓋了多項國際化學學最高獎項，包括兩次諾貝爾獎（2005年、2012年）和三次沃爾夫獎（2010年、2013年、2018年）。
量子通訊和量子估算的重要科學意義已然得到了國際學術界的廣泛認可。
占據(jù)制高點！不只中國，美、歐等多個國家都在布局
為何中央這么注重量子科技？
從國際意義上來看，「當今世界正經(jīng)歷百年未有之大變局，科技創(chuàng)新是其中一個關鍵變量。我們要于危機中育先機、于變局中開新局，必須向科技創(chuàng)新要答案。」
「量子科技發(fā)展具有重大科學意義和戰(zhàn)略價值，是一項對傳統(tǒng)技術體系形成沖擊、進行構(gòu)建的重大顛覆性技術創(chuàng)新，將推動新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型方向。」
從國外發(fā)展意義上來看，「加快發(fā)展量子科技，對推動高質(zhì)量發(fā)展、保障國家安全具有十分重要的作用。」
「要充分認識促使量子科技發(fā)展的重要性和急迫性，強化量子科技發(fā)展戰(zhàn)略籌謀和系統(tǒng)布局，掌握大趨勢，下好先手棋。」
實際上，作為一項具有重大顛覆性的技術創(chuàng)新，量子科技近些年來遭到了許多國家的高度注重。
新加坡、日本、以及亞洲的一些國家近幾年來都在推動量子科技領域的布局。
就在中央政治局學習的前三天，波蘭國務院在10月15日發(fā)布了《關鍵與新興技術國家戰(zhàn)略》（forand）。文中詳盡介紹了日本為保持全球領導力而指出發(fā)展“關鍵與新興技術”，明晰了20項關鍵與新興技術的清單，其中就包括量子信息科學。
而此前在2018年12月，日本首相特朗普還即將簽訂了《國家量子計劃法案》并生效，計劃未來六年外向量子研究注入12億歐元資金，并由新加坡能源部、國家標準與技術研究院、國家科學基金會配合聯(lián)邦政府共同落實量子計劃相關項目。
另外據(jù)美聯(lián)社消息，歐共體各國領導人將宣布，她們希望在歐共體預算和復蘇計劃下，在未來7年向歐共體國家提供的1.8萬億美元中「相當大的一部份」投資于超級計算機和量子估算、區(qū)塊鏈、人工智能、5G聯(lián)通網(wǎng)路及安全通訊等領域。
臺灣也在2016年10月宣布要發(fā)展量子神經(jīng)網(wǎng)路等量子估算解決方案，并在2017年11月宣布推出量子神經(jīng)網(wǎng)路（QNN）裝置。
可以見到，在「量子估算」這項可能改變未來世界的顛覆性技術面前，世界主要國家都已高度注重，紛紛布局，占領制高點。
中國自然也不能落后。
「墨子號」首戰(zhàn)告捷，實現(xiàn)洲際量子保密通訊
事實上，中國在量子科技領域，是具有先發(fā)優(yōu)勢的，而且早已在量子通信等取得了可觀的成果。
2016年8月，中國成功發(fā)射人類歷史上首顆量子衛(wèi)星「墨子號」。到2017年，星地量子秘鑰分發(fā)的成分辨率已達到量級，成功驗證了星地量子秘鑰分發(fā)的可行性。目前經(jīng)過系統(tǒng)優(yōu)化，秘鑰分發(fā)成分辨率已才能達到量級，具備了初步的實用價值。
2017年9月，世界首列量子保密通訊干線——「京滬干線」正式開通；結(jié)合『滬寧干線」與「墨子號」的天地鏈路，中國成功實現(xiàn)了洲際量子保密通訊。
2018年1月，中國科技學院與法國科大學合作，借助「墨子號」量子衛(wèi)星，實現(xiàn)7600公里的洲際量子密鑰分發(fā)，并借助共享密鑰技術，完成加密數(shù)據(jù)傳輸和視頻通信。
目前國外也有一批在量子科技領域具有相當實力的上市公司，如國盾量子、中天科技、神州量子、享通光電等。
相關專家恐怕，總體來看，目前我國在衛(wèi)星量子通訊方向領先美歐等發(fā)達國家兩年左右時間。但國際上的技術競爭相當激烈，不進步都會被超過。
第二次量子革命盛行，全球互聯(lián)網(wǎng)步入量午時代！
處在科研革命的前夜，想像力都開始顯得短缺。
量子信息技術是新一代戰(zhàn)略性信息技術，具有真正顛覆世界的重大意義。
創(chuàng)立于2017年的上海量子科學研究院，瞄準世界量子化學與量子信息學最前沿和國家量子領域戰(zhàn)略急需，有國外外頂尖人才的加盟，代表著量子領域全球科學的最前沿。
在剛結(jié)束的創(chuàng)新之源會議上，復旦學院副院長、北京量子信息科學研究院教授薛其坤教授也深度分析了未來的量子技術，并提到了當前的量子革命。
「量子科學可以說是人類完善的一個最基礎，也是最精確、最艱深的科學體系，你們可能常常會看到薛定諤的貓，這個貓可以是活的，也可以是死的，在檢測之前沒人曉得，存在著一個不確定性。
每一個年代還會有新的技術催生出新的革命，上世紀五十年代晶體管和半導體等技術的發(fā)展就催生了信息時代。
量子估算、量子通訊、量子精密檢測和傳感器技術的盛行和發(fā)展，正在推進信息技術向量子信息技術跨越，將可能造成新的技術革命。
「如果說第一代量子革命是認識量子世界、發(fā)展技術的話，我們?nèi)祟愒谶@個世紀初漸漸迎來一個新的時代那就是第二次量子革命」。
「我們可以用先前發(fā)覺的量子規(guī)律主動設計一個量子芯片，你們?nèi)缃癯Ｕf的量子估算、量子通訊，還有好多量子精密傳感器，都是在此基礎上發(fā)展上去的技術。」薛其坤提及。
通用量子計算機研發(fā)難度堪稱人類登月
量子計算機相對精典的計算機，不一樣的地方，它的晶體管是一個量子體系。
薛教授給你們舉了一個簡單的事例，精典的計算機只懂0和1，你們都曉得2的10次方是1024，也就約等于10的三次方，2的60次方約等于10的18次方。現(xiàn)今最大的超級計算機包含4-5萬CPU，每位CPU包含幾十億晶體管。
理論上，60個理想邏輯比特組成的量子計算機，可以達到精典超算的算力，并且根據(jù)目前技術水平，上百萬個數(shù)學比特能夠構(gòu)成一個邏輯比特，而邏輯比特的實現(xiàn)任重道遠。
「當然這個量子計算機的研發(fā)比人類首次登月還要困難，對做計算機、控制的人來講這是一個極大的挑戰(zhàn)。」
量子霸權(quán)誰與爭鋒：世界強國紛紛入主
會議上，薛教授提及人類首次實現(xiàn)量子通訊，發(fā)展量子技術具有極強的戰(zhàn)略意義和時代意義。明天的量子技術，就好比上世紀50年代的半導體技術。
2018年馬來西亞頒布了量子信息科學國家戰(zhàn)略綱要上，歐共體也頒布了《歐盟量子旗艦計劃》，計劃到2022年，總投入6.5億美元。日本也頒布了自己的量子技術計劃，每年投入1萬元來發(fā)展，各個西方科技強國高度注重，每位國家都頒布了國家層面的計劃，積極參與到量子革命中來。
今年10月24日，微軟用53個量子比特的計算機做了一個特殊的非通用估算任務，對一個量子隨機數(shù)生成器的輸出進行取樣，只花了200s就完成了目前世界上最快的超級計算機一萬年才會完成的任務。未來，有了量子計算機，我們對臨沂度芯片的需求就沒那么大了。
量子技術將給儲存等領域帶來革命性進步
現(xiàn)今世界上形成的數(shù)據(jù)量預計有40ZB，假若一個硬碟的儲存量是1T，一個ZB相當于10億個硬碟，那么多數(shù)據(jù)如何存出來？現(xiàn)今量子技術有可能發(fā)揮作用。
全世界目前擁有的數(shù)據(jù)超過，光維持數(shù)據(jù)中心須要的水費就高達2400億人民幣，將來大數(shù)據(jù)繼續(xù)研制下去，煤耗必須降出來。
薛教授提及，量子技術可以發(fā)揮大作用。如果一個原子可以儲存一比特信息的話，這么一個硬件就可以儲存幾百年的信息，量子就是這樣萊西度的信息儲存介質(zhì)。子技術的應用將給萊州度、低煤耗的信息儲存也飽含了好多想像的空間。
未來，量子估算、量子通訊、量子精密檢測和傳感器技術將成為量子信息技術發(fā)展的重點內(nèi)容，有可能推動新一輪的技術革命。
薛教授總結(jié)到，量子效應的發(fā)覺和應用，給信息技術帶來了無限的想像空間，全球互聯(lián)網(wǎng)將從電子時代跨越到量午時代。
量申時代，你期盼嗎？