量子科技是新一輪科技革命和產業變革的前沿領域,主要分為量子計算、量子通信、量子精密測量三大領域。量子科技發展具有重大科學意義和戰略價值,是一項對傳統技術體系產生沖擊、進行重構的重大顛覆性技術創新。
量子是能表現出某物質或物理量特性的最小單元,被認為是20世紀最重要的科學發現之一。激光、核磁共振等新技術均在量子科學問世后孕育出來。近年來,安徽、湖北等地加快推進量子科技產業鏈發展,加速推動量子科技成果轉化,打造量子科研高地和產業高地。
量子計算是采用量子比特為基本單位的計算機技術,利用量子的疊加和相干等特性,在數據的并行計算中具有優勢,能夠實現計算效率的指數級提升。目前全球量子計算機量子比特數量正由數百個向數千個邁進,而量子計算關鍵技術,如量子比特數量、量子糾錯、量子算法等有望在2027年左右形成突破,屆時全球市場規模有望快速增長至434億美元,待商業化應用進一步落地后,市場規模將快速增長至千億美金體量。
作為一種進行高速運算、儲存、處理信息的新型計算技術,量子計算將給現有經典計算機的計算能力帶來質的飛躍。中國科學院量子信息重點實驗室副主任、合肥本源量子計算科技有限責任公司創始人兼首席科學家郭國平表示,量子計算當前主要用于科學研究,也在探索商業化應用,其核心硬件為量子計算機整機。
啟科量子首席科學家羅樂舉例,量子計算在人工智能、生物醫藥、金融等領域都大有可為。例如,利用量子計算,能在人工智能領域加速數據處理和算法運行;利用量子計算還可以進行小分子模擬,這是生物醫藥領域進行藥物開發的核心環節。
發展量子信息技術,促進創新成果應用與產業培育,將推動我國信息社會和數字經濟升級演進。
近年來,我國量子計算領域成果豐碩。光量子計算原型機“九章號”、超導量子計算原型機“祖沖之號”接連問世,量子測控一體機、量子計算云服務平臺、超導量子計算操控系統等產品相繼發布,相關配套的研發成果也不斷涌現。
據中研普華產業院研究報告《2024-2028年中國量子科技行業發展預測與投資戰略分析報告》分析
當前,我國量子科研成果不斷拓展。以安徽省合肥高新區為例,由“十三五”初期的每年2至3件,發展到2021年每個季度2至3件,再到如今每個月都有新技術或產品發布。
“量子產業屬于技術和人才的密集型產業,其發展有賴于一個國家完善的科研和技術體系。”郭國平介紹,多家量子企業的背后都有來自高校、科研院所等科研力量的大力支持。
推動量子科技成果轉移轉化的政策體系、產業環境,也在不斷完善。量子產業既需要基礎科學、材料科學、光學元器件以及傳統設備使用商等上下游行業企業的支撐,也離不開政策、資金、人才等因素。
在合肥高新區,量子產業已初具規模,構建起了量子產業生態。合肥高新區黨工委書記、管委會主任宋道軍介紹,目前合肥高新區共有量子企業54家,其中從事量子關鍵技術研發與應用的企業25家,位居全國第一,量子上下游配套企業29家。全區2022年量子關鍵技術研發與應用企業實現營業收入近14億元。
2024政府工作報告強調,要積極培育新興產業和未來產業,制定未來產業發展規劃,開辟量子技術、生命科學等新賽道,創建一批未來產業先導區;在《“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要》中明確,中國將在包括量子信息在內的八大前沿領域實施一批具有前瞻性、戰略性的國家重大科技項目。
同時,量子技術國際流動及其受限,是大國博弈的重要領域:美國對在中國投資量子領域的資本進行嚴格限制,同時將22家中國量子領域企業納入出口管制實體清單;歐盟對量子計算外包限制嚴格。量子科技的突破能夠極大提升國家的各領域實力,因此,量子科技有望獲得持續的政策傾斜和資金支持。
我國“十四五”規劃提出,要在量子信息等前沿科技和產業變革領域,謀劃布局一批未來產業。2023年12月召開的中央經濟工作會議也進一步指出,要開辟量子、生命科學等未來產業新賽道,以科技創新引領現代化產業體系建設。當前,我國量子科技發展已取得顯著成果,但產業化發展仍面臨多重挑戰。強化量子產業系統化前瞻布局,進一步明確產業發展方向和重點領域,體系化推進我國量子科技工作具有重要意義。
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