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重要讲话

发布者:在华韩国创新中心 发布时间:2021-09-16 16:54:00 点击量:
发布时间:2021-09-16 16:54:00
  1. 重要讲话
近年来,量子科技发展突飞猛进,成为新一轮科技革命和产业变革的前沿领域。加快发展量子科技,对促进高质量发展、保障国家安全具有非常重要的作用。
——习近平在中央政治局第二十四次集体学习时的讲话
量子科技在未来使计算机的计算能力提高,通信更快,传感技术更灵敏,信息的精度越来越精确,都会有大幅提高,也就是说对整个未来的数字技术,它是起到一个真正革命性的支撑作用。
——薛其坤(南方科技大学校长、中国科学院院士)
  1. 技术背景
进入新世纪,我国在经历了制造层面的工业崛起后,也越发意识到核心科技的重要性,伴随着科技兴国的时代背景,开始频频加紧布局量子科技赛道。《“十三五”国家科技创新规划(2016-2020)》和《国家长期科学和技术发展规划(2006-2020)》均提到了发展量子科技技术的重要性。
2020年10月16日下午,中共中央政治局会议集体学习量子科技,中共中央总书记习近平在主持学习时强调,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。
  1. 原理解读
那么,量子科技到底是何方神圣,能引来决策层的集体关注呢?这还要从“量子力学”说起了。量子科技的基础是量子力学,这是一种有助于我们理解世间万物的理论。「所谓量子」,是一个物理量不可分割的最小单位。某个物理量如果不能连续变化,只能取一些分立的值,它就是量子化的。好比走楼梯,我们只能登上一个台阶,而不能登上半个。科学家发现,宏观世界里的物理量似乎都能连续变化,但在微观世界,许多物理量是量子化的。除了量子化,微观与宏观世界还有很多不同。其中最让人难以理解的微观世界特性,可能要数量子叠加态,这是量子力学的基本原理。看完了上面晦涩的科学原理,我们来点轻松的,想对量子力学有更多了解的朋友应该都去听一下历史上那只赫赫有名的猫:「薛定谔的猫」。(薛定谔,奥地利物理学家,诺贝尔奖得主,量子力学奠基人)将一只猫关在装有少量镭和毒物的密闭容器里,镭的衰变存在一定概率,如果密闭容器中的镭发生衰变,就会打碎毒物罐子,毒死猫;如果镭不发生衰变,那么猫就可以存活。因为在观测前,我们并不知道镭到底衰没衰变,因此,这时候猫正处于生死叠加态,也就是说,这时的猫既是死的又是活的。基于这一理论,量子计算机的量子比特既是1又是0,再加上量子纠缠的现象,量子计算机可以同时进行多条线路的并行运算,计算力对比传统计算机将有突破想象的提升。小提示当然了,在量子革命的浪潮下,科学家不光在做科研,也在努力做科普建设,与伪科学“较劲”,但“去伪存真”非常困难。借由这一科学概念进行的山寨、欺诈等行为,会给行业的良性发展带来极大的困扰。比如2017年忽然兴起的量子水、量子鞋垫,以及2019年忽然大火的量子波动速读等,实际上都是骗人的。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             
  1. 产业发展
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。量子力学在上世纪40年代兴起第一次量子科技革命,催生了原子弹、半导体晶体管、激光器等重要成果。上世纪末以来,第二次量子科技革命在信息技术领域兴起,并与人工智能等新一代信息技术交织在一起,有望形成更多的创新成果。与很多没有明确应用目标的基础研究或者科学探索不一样的是,量子科技有着更加明确的应用前景。总体上看,我国已经具备了在量子科技领域的科技实力和创新能力。现在很多机构已经加快在量子信息领域的产业布局,主要在三大领域:计算、通信和测量。对于量子计算市场,保守估算到2035年将会达到20亿美元,到2050年就会飙升到2600亿美元。对于量子测量市场,通过中美科技合作,在同时具备高纯度、高效率的单光子源器件上观察到强度压缩,为实现基于单光子源的量子精密测量奠定了基础。对于量子通信市场,长期来看产业应用场景也很广泛,包括网络信息安全、量子通信干线、量子城域网、金融、国防和科教应用。量子通信产业链主要包含元器件、核心设备、传输干线、系统平台、下游应用的环节。
上游主要是元器件以及量子核心设备,目前参与的企业较少,呈现独角兽企业的格局。
中游主要包括网络传输干线提供商以及系统集成商,主要涉及到通讯、信息技术等领域。
下游主要是各种行业应用,主要涉及到金融、军事、政务等领域。
总的来说,第二次量子革命中,中国处于竞争的第一梯队。在量子通信领域,中国领先于世界。而在量子计算和量子测量领域,中国仍需追赶。
“提高量子科技理论研究成果向实用化、工程化转化的速度和效率非常重要。在刚开始部署的时候就考虑到产学研协同,考虑到从基础研究到应用之间的密切结合,可以提高效率,加快研发的速度。”
面对量子科技的发展前景,中科院院士、清华大学副校长薛其坤如此展望。
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