魔都網絡部獲悉：近日來，A股量子通信板塊表現活躍。其中在10月20日當天，飛利信、藍盾股份漲超10%，盛洋科技、科大國創大漲7%。多家分析機構指出，此輪上行行情與近來政策層面釋放的積極信號有關。

 

據新華社報道，中共中央政治局于10月16日下午就量子科技研究和應用前景舉行了第二十四次集體學習。

 

《中國經營報》記者注意到，在10月21日舉行的國新辦有關會議上，科學技術部高新技術司司長秦勇也明確表態，在“十四五”期間將加強前瞻部署和大力發展以智能技術和量子技術為特征的新一代高新技術，打造我國高新技術先發優勢。

上層的高度重視再度將量子信息技術產業推上了輿論關注的聚光燈下。中國信息通信研究院發布的最新報告指出，量子信息技術已經成為信息通信技術演進和產業升級的關注焦點之一，在未來國家科技發展、新興產業培育、國防和經濟建設等領域，將產生基礎共性乃至顛覆性的重大影響。

 

違逆經典的新理論

 

作為一門新興學科，量子信息技術橫跨覆蓋量子物理與信息科學兩大領域，并建立在量子力學的理論基礎之上，而后者的誕生則可追溯至20世紀初。1900年，時值42歲的德國物理學家普朗克在一場解決黑體輻射問題的實驗中，首次發現并提出“量子”這一概念，自此翻開現代科技史上新的一頁。

 

量子概念的誕生打破了此前200多年牛頓所構建的經典力學理論，而后者一度被科學界認定為解釋世界客觀奧秘的終極工具。1920年，以愛因斯坦為首的科學家正式創立量子力學，由此開啟了近百年來人類對于微觀世界的新認知。

 

在上世紀直接催生出原子彈、激光、核磁共振等革命性技術后，進入21世紀的量子技術又開始與ICT技術融合，孕育出新的應用產業，業界將其稱為“量子科技革命的第二次浪潮”。截至目前，量子信息技術開始被廣泛應用于計算、通信、測量三大領域，尤其是前兩者，成為全球前沿應用技術的重鎮。

 

以量子計算為例，推出了全球首款桌面型核磁共振量子計算機的深圳量旋科技有限公司總經理、聯合創始人鄒均庭告訴記者，由于一個量子可以處在不同疊加態上，因此不同于傳統計算機“0”與“1”的基本計算單元——比特，一個量子比特可以表達多于0和1兩種狀態外的疊加態，故其包含的信息量與具備的算力遠超過傳統計算機。

 

“這是一種令人興奮的全新計算模式。”英特爾中國研究院院長宋繼強認為，利用量子比特相互糾纏能實現性能的指數級提升，比如50個量子比特能夠實現的性能經典計算就很難達到，這讓量子計算可以解決很多經典計算機難以解決的問題。

 

而除開量子疊加與量子比特兩大基本原理外，據記者了解，量子還擁有第三大特性——量子糾纏，即兩個處于糾纏態的量子無論距離多遠，都能產生一種關聯性互動，這也意味著即便相隔千里，量子間也能夠通過糾纏實現瞬間傳輸，從而用于量子通信，并通過這種實時反饋的互相關性保證數據傳輸安全。

中國領跑量子通信

 

鑒于量子技術應用展現出的重要性，以歐美為首的發達國家近年來紛紛啟動了國家級量子科技戰略行動計劃，大幅增加研發投入，同時開展頂層規劃及研究應用布局。

 

據悉，歐盟已于2016年推出了為期10年，總投資額超過10億歐元的“量子宣言”旗艦計劃，并在2018年10月啟動首批19個科研類項目；英國也于2015年正式啟了動“國家量子技術計劃”，投資2.7億英鎊建立了量子通信、傳感、成像和計算四大研發中心，開展學術與應用研究。

 

美國則于2018年12月通過《國家量子行動計劃（NQI）》立法，計劃在未來四年增加量子信息科學領域投資12.75億美元，以確保美國在量子技術時代的科技領導力，以及經濟安全、信息安全和國家安全。

 

而隨著科技強國戰略的提出，中國近年來也非常重視在量子信息技術領域的投入，并加快了在量子信息領域的產業布局。據業內預測，到2023年，我國量子通信行業市場規模將達到805億元。從長期來看，量子通信產業應用場景十分廣泛，包括網絡信息安全、量子通信干線、量子城域網、金融、國防等方面。

 

商用方面，我國也已形成一批完備的產業鏈企業。太平洋證券研報顯示，量子通信產業鏈主要包含元器件、核心設備、傳輸干線、系統平臺四個環節。截至目前，A股中量子通信概念股已達35只，總市值規模達到8736.49億元，其中中國聯通和中興通訊市值均達千億級別，此外國盾量子、神州信息、藍盾股份、光迅科技、華工科技、亨通光電、中天科技等也在該領域具備了全球競爭力。

 

“目前來看，美國在量子技術領域綜合實力是最強的，但在量子通信領域，中國可以說已經處于第一梯隊了。”鄒均庭告訴記者，近年來中國量子通信技術取得的成就有目共睹，包括2016年自主研制的全球首顆空間量子科學實驗衛星“墨子號”、2017年通過驗收全球首條量子保密通信骨干網“京滬干線”項目以及中國科學技術大學潘建偉團隊今年3月所實現的光纖雙場量子密鑰分發509公里傳輸新紀錄，都已居于世界一流水平。

競逐量子計算賽道

 

在量子技術的另一大分支——量子計算領域，鄒均庭則認為，學術研究水平我們雖與發達國家沒有太大差距，但在產業化實力上仍落后于領頭羊美國2～3年的時間。“因為目前我國的整個工業體系的實力，包括工程師培養體系與人才儲備規模，其實都還低于美國。”他表示。

 

鄒均庭告訴記者，量子計算產業非常依賴整個國家工程化的投入。需要依靠大量人才、時間、資金去解決實際工程中的問題，才能提高水平。據記者了解，目前谷歌、微軟、IBM、英特爾等美國科技巨頭已進入該領域10多年，在工程水平上積累了大量經驗。

 

而除了提升工程水準外，如何增加量子比特糾纏數量以提升算力也是目前各國量子計算競爭力拉開差距的重要指標。去年10月，谷歌就表示已基于一個包含54個量子比特的量子芯片開發了量子計算系統，用200秒算完了傳統超級計算機1萬年才能完成的任務，以至在業界被稱為“量子霸權”。而據宋繼強透露，目前英特爾也擁有了49個量子比特的處理器原型。

 

對此，我國知名量子物理學家、中科院院士、中國科學技術大學教授潘建偉在年初表示，在光量子計算方面，我國已經做到了相當于48個量子比特的結果，今年預計能夠實現50個光子相干操縱，達到谷歌去年的研究結果水平。

 

不過，宋繼強告訴記者，由于量子計算系統工作有很多嚴苛的條件，如需要低溫、抗干擾等，因此距離產品大規模應用階段仍有很長一段路要走。“量子計算機未來更適合在數據中心有獨立的機房管理，作為協處理系統，而不是取代現有CPU、GPU等應用與手機、筆記本等設備。”宋繼強表示。

 

同時，鄒均庭也認為，目前全球量子計算產業還遠沒有進入到能夠提供生產力的階段，在其看來，量子計算機想要如目前的消費級產品一樣進入普通人的生活，保守預計也要10年時間。

 

正因如此，通過云服務進行量子處理器的接入和量子計算應用推廣也成為產業界努力的方向之一。除開IBM、微軟等美國巨頭外，我國也同樣在努力實現趕超。2018年，國內阿里與中科大聯合發布量子計算云平臺并推出量子模擬器“太章”，而華為也在同年發布HiQ量子云平臺，并在2019年推出昆侖量子計算模擬一體原型機。

 

截至目前，涵蓋物理底層、計算引擎、應用軟件開發到上層應用的量子計算云服務平臺生態正在加速構建。業內預計，在量子計算機普及前，量子計算云平臺會率先成為量子計算爭奪戰的主陣地。
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