C114訊 9月12日消息(苡臻)9月11-13日,第25屆中國國際光電博覽會在深圳舉行,在同期舉辦的“2024國際量子技術(shù)科學(xué)前沿論壇”上,量子信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副理事長、中國信息通信研究院總工程師敖立 應(yīng)邀作了題為《量子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢》的主題演講。
敖立表示,以量子計算、量子通信和量子測量為代表的量子信息技術(shù)是挑戰(zhàn)人類調(diào)控微觀世界能力極限的世紀(jì)系統(tǒng)工程,是對傳統(tǒng)技術(shù)體系產(chǎn)生沖擊、進(jìn)行重構(gòu)的重大顛覆性創(chuàng)新,將引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革方向。
我國高度重視量子信息領(lǐng)域發(fā)展
敖立表示,量子信息既是量子科技重要組成部分,也是培育未來產(chǎn)業(yè)、構(gòu)建新質(zhì)生產(chǎn)力、推動高質(zhì)量發(fā)展的重要方向之一。經(jīng)過四十余年發(fā)展,量子信息領(lǐng)域開始進(jìn)入科技攻關(guān)、工程研發(fā)、應(yīng)用探索和產(chǎn)業(yè)培育一體化推進(jìn)發(fā)展關(guān)鍵期。
當(dāng)前,量子信息技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用已成為大國間開展科技、經(jīng)濟(jì)、軍事等領(lǐng)域綜合國力競爭,維護(hù)國家技術(shù)主權(quán)與發(fā)展主動權(quán)的戰(zhàn)略制高點(diǎn)之一,具有重大科學(xué)意義和戰(zhàn)略價值。近兩年,多個國家/地區(qū)發(fā)布或更新量子信息領(lǐng)域發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃,國際競爭日趨白熱化,加強(qiáng)體系布局成為共識。
我國高度重視量子信息領(lǐng)域發(fā)展,具備良好發(fā)展基礎(chǔ)。2024年政府工作報告提出“開辟量子技術(shù)、生命科學(xué)等新賽道,創(chuàng)建一批未來產(chǎn)業(yè)先導(dǎo)區(qū)”。十四五規(guī)劃階段,在量子信息領(lǐng)域組建國家實(shí)驗(yàn)室,實(shí)施重大科技項(xiàng)目,謀劃布局未來產(chǎn)業(yè)。
目前已經(jīng)出現(xiàn)多個量子信息創(chuàng)新高地,安徽、北京、廣東、湖北等二十余個省市在量子信息領(lǐng)域加快先行先試。同時,新型科技力量初具規(guī)模,合肥國家實(shí)驗(yàn)室、粵港澳大灣區(qū)量子科學(xué)中心、北京量子院等新型研發(fā)機(jī)構(gòu)成為我國量子信息領(lǐng)域的戰(zhàn)略科技力量代表。
科研亮點(diǎn)成果頻現(xiàn),“祖沖之號”“九章”“驍鴻”“墨子號”等,整體發(fā)展水平處于全球第一梯隊。產(chǎn)業(yè)生態(tài)培育步伐加快。大型央企、科技領(lǐng)軍企業(yè)等產(chǎn)業(yè)界投入力度持續(xù)加強(qiáng),產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟不斷出現(xiàn),為形成未來產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢打造良好基礎(chǔ)。
量子信息三大領(lǐng)域技術(shù)產(chǎn)業(yè)進(jìn)展
接下來,敖立重點(diǎn)介紹了當(dāng)前量子信息三大領(lǐng)域技術(shù)產(chǎn)業(yè)進(jìn)展。他指出,量子計算、量子通信、量子測量科研與應(yīng)用探索發(fā)展活躍,學(xué)術(shù)界重要科研進(jìn)展與產(chǎn)業(yè)界樣機(jī)產(chǎn)品研發(fā)成果亮點(diǎn)紛呈,產(chǎn)業(yè)生態(tài)培育成為各方關(guān)注熱點(diǎn),技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)布局和研究取得階段性成果。
具體而言,量子計算在三大領(lǐng)域中技術(shù)和產(chǎn)業(yè)影響力最高,目前處于技術(shù)攻關(guān)快速推進(jìn)、應(yīng)用探索蓄勢待發(fā)的快速發(fā)展期。超導(dǎo)、離子阱、中性原子、光量子、硅半導(dǎo)體等多種技術(shù)路線并行競爭發(fā)展,短期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)方案聚焦。樣機(jī)比特數(shù)、邏輯門保真度等性能指標(biāo)迅速提升,但仍有諸多科學(xué)問題和工程難題有待突破?!傲孔蛹m錯研究活躍,構(gòu)建邏輯量子比特是關(guān)鍵?!?
同時,量子計算應(yīng)用探索在金融、能源、物流、制藥等領(lǐng)域持續(xù)廣泛開展,但現(xiàn)階段運(yùn)行應(yīng)用案例的量子計算機(jī)遠(yuǎn)未達(dá)到商業(yè)化水平,“殺手級”應(yīng)用仍未明確。產(chǎn)業(yè)生態(tài)方面,科技巨頭和初創(chuàng)企業(yè)競爭合作,集科研、工程、應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)的一體化發(fā)展格局顯現(xiàn)。
量子通信包含多種協(xié)議,量子密鑰分發(fā)(QKD)和量子隱形傳態(tài)(QT)是兩大主要方向,發(fā)展和應(yīng)用程度各異。目前基于QKD的量子保密通信初步實(shí)用化,科研方面持續(xù)保持活躍,但商用化推廣和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展處于探索階段。
量子信息網(wǎng)絡(luò)(QIN)是未來融合發(fā)展演進(jìn)方向,其關(guān)鍵技術(shù)研究仍有待突破,實(shí)用化還有很大差距。我國在星地量子通信科研實(shí)驗(yàn)取得系列重要成果,未來有望進(jìn)一步提升實(shí)用化水平。另外,后量子加密升級遷移和產(chǎn)業(yè)化競爭已開啟,我國需加快發(fā)展。
量子測量技術(shù)方案多元,包括時間基準(zhǔn)、慣性測量、重力測量、磁場測量和目標(biāo)識別等。量子測量是量子信息領(lǐng)域距離實(shí)用化最近的技術(shù)方向,量子時頻基準(zhǔn)、磁力計、重力儀等逐步走向商用化,部分實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品迭代。量子慣導(dǎo)和目標(biāo)識別等處于技術(shù)萌芽期,距離產(chǎn)品化較遠(yuǎn)。
“提升樣機(jī)產(chǎn)品工程化水平,滿足實(shí)際應(yīng)用場景需求是重點(diǎn)攻關(guān)方向?!绷孔訙y量應(yīng)用場景涵蓋國防軍工、航空航天、基礎(chǔ)科研、生物醫(yī)療等領(lǐng)域,軍民兩用特點(diǎn)明顯,應(yīng)用戰(zhàn)略價值高,產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊。但仍處于初級階段,產(chǎn)業(yè)鏈及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)生態(tài)尚不成熟。
演講最后,對于量子信息領(lǐng)域未來發(fā)展,敖立提出六點(diǎn)建議。一是完善體系規(guī)劃布局,制定長期發(fā)展規(guī)劃;二是強(qiáng)化戰(zhàn)略科技力量,推動關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān);三是補(bǔ)齊產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)短板,保障自主支撐能力;四是加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同,促進(jìn)應(yīng)用轉(zhuǎn)化賦能;五是提供公共平臺設(shè)施,加快未來產(chǎn)業(yè)培育;六是拓展國際合作空間,加強(qiáng)人才引進(jìn)培養(yǎng)。