科技舆情分析研究所
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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。
自从问世以来，量子科学已经先后孕育出原子弹、激光、核磁共振等新技术，成为20世纪最重要的科学发现之一。进入21世纪，量子科技革命的第二次浪潮即将来临。
第二次量子科技革命将催生量子计算、量子通信和量子测量等一批新兴技术，将极大地改变和提升人类获取、传输和处理信息的方式和能力。
人类对量子世界的探索已经从单纯的“探测时代”走向主动“调控时代”。
抢抓发展机遇，中国量子崛起
在量子科技领域，一场激烈的竞赛正在展开。量子通信、量子计算、量子测算……如今，量子科技已成为全球科技大国集中发力的新一轮科技革命和产业变革前沿阵地。抢抓量子科技发展机遇，中国已按下“快进键”。
2016年8月，中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”。《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，将领先于欧洲和北美。
量子通信是各国优先发展的重点量子科技领域。传统的通信方式中，加密方式依靠的是计算的“复杂性”，有被窃听的风险。而量子的独有特性，使其具有不可克隆、测不准等“先天优势”。用量子做成的“密钥”来传递信息，加密的内容不会被破译，窃听者必然会被“抓包”。量子通信因此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。
近年来，中国量子通信技术取得多项突破性进展。“墨子号”的发射为通过太空“量子传密”提供了可能。与此同时，中国科研人员还利用量子卫星在国际上率先成功实现了千公里级的星地双向量子纠缠分发等成果。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。
今年，中国科学家在量子通信领域同样取得诸多成果。
3 月，中国科学技术大学潘建伟团队等研究人员实现了500公里级真实环境光纤的双场量子密钥分发和相位匹配量子密钥分发，传输距离达到509公里，创造了新的世界纪录。
5 月，中国科研团队在国际物理学权威期刊《现代物理评论》上发表论文，系统阐述了量子密码的原理、理论和实验技术，为量子密码的广泛应用以及标准化制定奠定了基础。
9月，郭光灿院士团队与奧地利同行合作，首次实现了高保真度的32维量子纠缠态，显著提高了量子通信的信道容量，创造了当前世界最高水平。
与传统计算机相比，量子计算机有独特优势。如果计算机操纵的量子数目增多，就会以指数级增长提升计算机的运算速度，计算能力潜力巨大。
随着运算能力的提升，社会生活的诸多领域都有望迎来“革命”——提高农作物产量、指导科学的城市交通规划、促进新药研发、实现高精度的天气预报……专家表示，量子计算将极大促进当前人工智能及其应用的发展，深刻地改变包括基础教育在内的众多领域。
近年来，在量子计算领域，世界各个科技发达国家群雄逐鹿，IBM、谷歌、微软等企业你追我赶，通过不同技术路径实现对更多量子比特的操纵。去年10月，谷歌研究人员在《自然》杂志发表论文称，已成功演示“量子霸权”，让量子系统花费约200秒完成传统超级计算机要1万年才能完成的任务。
中国在量子计算领域整体上与发达国家处于同一水平线，多支科研团队取得了阶段性成果。去年年底，潘建伟等学者与德国、荷兰的科学家合作，在国际上首次实现了20光子输入60×60模式干涉线路的玻色取样量子计算，在四大关键指标上均大幅刷新国际纪录，逼近实现量子计算研究的重要目标“量子霸权”。
而在企业方面，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。今年9月，中国企业自主研发的6比特超导量子计算云平台正式上线，全球用户可以在线体验来自中国的量子计算服务。
各国竞争激烈，争夺技术制高点
当前，在量子科技领域整合科技资源、集中力量突破，已在主要发达国家中形成广泛共识。欧美发达国家的政府、科研机构和产业资本正在加速进行战略部署，大幅度增加研发投入，量子科技领域的国际竞争日益激烈。
全球主要科技强国均出台了国家层面的量子信息技术战略计划。美国正在建设量子网络；英国建成了连接布里斯托、剑桥等地的量子网络，并联合新加坡启动了量子卫星项目；德国、法国等19个欧盟成员国签署了未来10年开发和部署欧盟范围内量子通信基础设施的声明。
在欧洲，欧盟早在2016年就宣布将量子技术作为新的旗舰科研项目，迎接“第二次量子革命”。德国日前表示，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。
美国于2018年启动“国家量子行动法案”，全方位加速量子科技的研发与应用。今年7月，美国能源部公布了量子互联网发展的战略蓝图，提出要确保美国处于全球量子竞赛的前列，引领通信新时代。随后将成立5个专注于量子信息科技的研究中心。近日，美国还开通了国家量子协调办公室网站，并发布了聚焦八大研究领域的《量子前沿报告》。
日本为了加强科技实力，今年宣布对其文部科学省机构进行大幅调整，加速基础研究和国际竞争日益激烈的前沿技术的研发工作。设置专门机构推动科研工作，对包括量子技术在内的新兴领域进行统一管理。10月19日，日本东芝宣布将推出通过现有光纤线路提供“量子加密通信”的服务。这种服务不用铺设专用线路，有助于量子加密通信的普及。
近年来，我国科技工作者在量子科技上奋起直追，取得了一批具有国际影响力的重大创新成果。经过30多年努力，中国已崛起为国际量子科研版图上的重要力量，在多个战略方向上实现领跑或进入第一阵营。
市场前景广阔，美好未来可期
从目前的发展情况来看，量子计算还处于原型机研发阶段，技术上仍面临多项挑战，距离技术成熟还有很长的一段路要走，但是一旦技术得到突破，那么市场前景将会异常的广阔。波士顿咨询预测称，保守估算，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。
对于量子通信市场，从长期来看，产业应用场景十分广泛，包括网络信息安全、量子通信干线、量子城域网、金融、国防和科教应用等方面。若仅考虑量子干线以及量子城域网的建设，量子通信建设投资规模有望达到百亿级别。考虑长期在国防、金融、政府等领域的广泛应用，量子通信整体市场规模有望超过千亿。前瞻产业研究院的数据显示，2018 年，中国量子通信行业市场规模达到320亿元左右，预计到2024年能够达到912亿元。
量子科技正进入“产业化前夜”，通过促进产学研协同创新，未来将为人们生活增添无限可能。
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