高冷?量子科技已悄然应用于这些领域

人民日报 2023-04-10 09:03 57410

在合肥本源量子计算科技有限责任公司生产车间,技术人员正在进行生产操作。  代 群摄

量子计算、量子通信、量子测量……随着量子科技的不断突破,应用场景逐渐向纵深拓展,量子产业呈现出较好的发展势头。这项看似“高冷”的前沿科技,已悄然应用于不少领域。交易优化、天气预报等领域,都可能出现量子科技的更多身影。

依托先进的量子科技,能进行哪些产业应用?量子产业在我国发展现状如何?记者进行了采访。

量子科技在人工智能、生物医药、通信传输、石油勘探等方面应用前景广泛

什么是量子产业?

专家介绍,量子产业是指基于量子信息技术形成的战略性新兴产业,量子信息技术包括量子计算、量子通信和量子测量等,由此产生相应若干个产业赛道。

作为一种进行高速运算、储存、处理信息的新型计算技术,量子计算将给现有经典计算机的计算能力带来质的飞跃。中国科学院量子信息重点实验室副主任、合肥本源量子计算科技有限责任公司创始人兼首席科学家郭国平表示,量子计算当前主要用于科学研究,也在探索商业化应用,其核心硬件为量子计算机整机。

启科量子首席科学家罗乐举例,量子计算在人工智能、生物医药、金融等领域都大有可为。例如,利用量子计算,能在人工智能领域加速数据处理和算法运行;利用量子计算还可以进行小分子模拟,这是生物医药领域进行药物开发的核心环节。

发展量子信息技术,促进创新成果应用与产业培育,将推动我国信息社会和数字经济升级演进。

近年来,我国量子计算领域成果丰硕。光量子计算原型机“九章号”、超导量子计算原型机“祖冲之号”接连问世,量子测控一体机、量子计算云服务平台、超导量子计算操控系统等产品相继发布,相关配套的研发成果也不断涌现。

量子通信领域的创新活力竞相奔涌。科大国盾量子公司总裁应勇介绍,国内目前已发布高速量子密钥分发设备、量子卫星小型化地面接收站、单光子探测器等核心产品,量子通信城域网——合肥量子城域网已正式开通,量子科技进一步走进民生、服务民生。

关于量子测量技术,国仪量子(合肥)技术有限公司董事长贺羽告诉记者,传统测量技术在分辨率和灵敏度上有一定局限,量子测量技术可以精细到纳米、亚纳米量级,“将量子精密测量用于生命科学领域,能精确分析血液中极微量物质含量;用于超导材料的研发,能实现纳米级别的表面磁性分布成像;用于石油行业则可以实现对地下油气存储分布勘探等。”

据介绍,国仪量子研制的量子钻石原子力显微镜目前已应用于多项科学研究,国盛量子研制的量子电流互感器已应用于电网电流监控,对保障电网稳定运行发挥着相应作用。

量子产业发展有赖于不断完善的科研技术体系和持续推进商业化应用

技术创新是推动产业发展的动力源泉,只有不断进行技术突破,才能持续提升产品和服务的质量、性能。

量子产业得以兴起,首先在于量子科技的飞速发展。

当前,我国量子科研成果不断拓展。以安徽省合肥高新区为例,由“十三五”初期的每年2至3件,发展到2021年每个季度2至3件,再到如今每个月都有新技术或产品发布。

“量子产业属于技术和人才的密集型产业,其发展有赖于一个国家完善的科研和技术体系。”郭国平介绍,多家量子企业的背后都有来自高校、科研院所等科研力量的大力支持。

推动量子科技成果转移转化的政策体系、产业环境,也在不断完善。量子产业既需要基础科学、材料科学、光学元器件以及传统设备使用商等上下游行业企业的支撑,也离不开政策、资金、人才等因素。

在合肥高新区,量子产业已初具规模,构建起了量子产业生态。合肥高新区党工委书记、管委会主任宋道军介绍,目前合肥高新区共有量子企业54家,其中从事量子关键技术研发与应用的企业25家,位居全国第一,量子上下游配套企业29家。全区2022年量子关键技术研发与应用企业实现营业收入近14亿元。

宋道军表示,高新区始终坚持“政府支持、国资主导、社会补充、多方参与”的发展路径,大规模新建科技企业孵化载体,形成了以“量子大道”为核心的产业集聚空间。

“没有合肥高新区,就没有我们的快速成长。”幺正量子公司总经理贺冉表示,幺正量子的发展受益于高新区各项政策的大力扶持,在企业研发费用、固定资产、房租补贴、税收优惠等方面都获得了政府帮助。

宋道军介绍,合肥高新区正在和中国科大深化合作,联合科技领军企业,加速中国科大先进技术研究院和合肥国家大学科技园提质升级,多方协同建设量子未来产业科技园,全力打造未来产业科技创新和孵化高地。

放眼全球,量子产业发展整体处于从基础科研与实验探索向产品研发与推广应用过渡阶段,市场处于培育期向快速成长期过渡阶段。截至目前,中国、美国、日本、欧洲等国家和地区,都相继启动了量子科技发展计划,加大量子科技发展的投入。

专家认为,我国量子产业已显示出产业赛道较全、科研实力较强等特点,也有基础设施体量较大、基建能力较强等优势。面对愈发激烈的国际竞争,中国量子产业有望加速实现新突破。

加强基础研究,推进量子核心器件和关键技术攻关

展望量子科技研究和应用前景,需要培育量子通信等战略性新兴产业,抢占量子科技国际竞争制高点,构筑发展新优势。中央经济工作会议提出,加快新能源、人工智能、生物制造、绿色低碳、量子计算等前沿技术研发和应用推广。围绕培育量子产业,全国多地出台相关政策积极响应。

目前,量子产业仍处于成长培育阶段,整体存在规模小、投入大、应用少等特点。

专家表示,为促使量子产业健康发展,应推进量子核心器件和关键技术攻关,在关键技术领域实现自主可控。郭国平建议,要鼓励加强基础研究和探索,引导产业链关联方参与技术攻坚,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。

国盛量子创始人赵博文认为,应尽快出台国家级量子科技和产业支持政策,整合各地资源,推动完善高校、科研院所和企业相互配合、优势互补的发展模式。贺冉建议,加快推进量子科技成果转移转化,形成各类创新主体的协同创新格局,提高创新链整体效能,进一步落实各地专项政策的具体细则,针对性指导量子产业发展。

企业是创新主体,启科量子负责人韩琢建议,推广“一企一策”精准服务,联合领军企业,打造量子科技企业联盟,促进科研成果的市场化,鼓励开展量子计算应用赋能场景示范。

创新赛道上,加速奔跑的量子产业,将带来无限可能。

评论 10

  • 阜阳妮妮 2023-04-10 发表于四川

    量子科技运用将驶入人类各项生产活动。

  • 飞舞的叶 2023-04-10 发表于四川

    科技创新无止境,中国科学家引领量子新革命。

  • 小兔兔 2023-04-10 发表于四川

    量子技术 正在悄然 影响老百姓

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