2023中國(guó)量子科技行業(yè)發(fā)展前景與戰(zhàn)略規(guī)劃分析

• 黃文玉 2023年10月30日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 新華社 中國(guó)新聞網(wǎng) 965 60
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量子科技，是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的前沿領(lǐng)域，主要分為量子計(jì)算、量子通信、量子精密測(cè)量三大領(lǐng)域。量子科技發(fā)展具有重大科學(xué)意義和戰(zhàn)略價(jià)值，是一項(xiàng)對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)體系產(chǎn)生沖擊、進(jìn)行重構(gòu)的重大顛覆性技術(shù)創(chuàng)新。

量子科技，是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的前沿領(lǐng)域，主要分為量子計(jì)算、量子通信、量子精密測(cè)量三大領(lǐng)域。量子科技發(fā)展具有重大科學(xué)意義和戰(zhàn)略價(jià)值，是一項(xiàng)對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)體系產(chǎn)生沖擊、進(jìn)行重構(gòu)的重大顛覆性技術(shù)創(chuàng)新。各國(guó)紛紛出臺(tái)支持量子技術(shù)研發(fā)的重大計(jì)劃、倡議和發(fā)展政策，如美國(guó)量子“登月計(jì)劃”、歐盟“量子宣言”旗艦計(jì)劃、英國(guó)“國(guó)家量子技術(shù)計(jì)劃”、日本“量子司令部機(jī)構(gòu)”等，旨在從國(guó)家戰(zhàn)略層面體系化推動(dòng)量子科技發(fā)展。

量子科技行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

近年來，中國(guó)量子通信技術(shù)取得多項(xiàng)突破性進(jìn)展。比如2016年8月，中國(guó)發(fā)射了自主研制的世界上首顆空間量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”;此后，中國(guó)科研人員利用量子衛(wèi)星在國(guó)際上率先成功實(shí)現(xiàn)了千公里級(jí)的星地雙向量子糾纏分發(fā)等成果。2017年，全球首條量子保密通信骨干網(wǎng)“京滬干線”項(xiàng)目通過總技術(shù)驗(yàn)收。

2018年，美國(guó)通過《國(guó)家量子計(jì)劃法案》，制定量子科技長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略，并斥資12.75億美元開展量子信息科技研究等;同年，歐盟為期10年的10億歐元“量子旗艦計(jì)劃”也正式啟動(dòng)。俄羅斯也不甘落后，于2019年通過了國(guó)家量子技術(shù)發(fā)展路線圖，其提議的計(jì)劃總預(yù)算為511億盧布。此外，日本、英國(guó)、新加坡、澳大利亞等國(guó)亦雄心勃勃，已陸續(xù)推出量子技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略計(jì)劃。

2020年以來，在量子通信領(lǐng)域中國(guó)學(xué)者“捷報(bào)頻傳”。有關(guān)方面3月宣布，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉團(tuán)隊(duì)等研究人員實(shí)現(xiàn)了500公里級(jí)真實(shí)環(huán)境光纖的雙場(chǎng)量子密鑰分發(fā)和相位匹配量子密鑰分發(fā)，傳輸距離達(dá)到509公里，創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。有關(guān)方面9月宣布，郭光燦院士團(tuán)隊(duì)與奧地利同行合作，首次實(shí)現(xiàn)了高保真度的32維量子糾纏態(tài)，顯著提高了量子通信的信道容量。

2020年10月16日下午，習(xí)近平在中央政治局第二十四次集體學(xué)習(xí)時(shí)強(qiáng)調(diào)，深刻認(rèn)識(shí)推進(jìn)量子科技發(fā)展重大意義，加強(qiáng)量子科技發(fā)展戰(zhàn)略謀劃和系統(tǒng)布局。2023年7月，中國(guó)科學(xué)家成功實(shí)現(xiàn)51個(gè)超導(dǎo)量子比特簇態(tài)制備和驗(yàn)證，刷新所有量子系統(tǒng)中真糾纏比特?cái)?shù)目的世界紀(jì)錄，并首次演示了基于測(cè)量的變分量子算法。

進(jìn)入21世紀(jì)，量子科技的發(fā)展突飛猛進(jìn),新技術(shù)、新成果密集涌現(xiàn)，可以說第二次量子革命的戰(zhàn)鼓已經(jīng)敲響。作為率先進(jìn)入實(shí)用化的技術(shù)，量子通信受到多國(guó)政府、企業(yè)的關(guān)注，并緊鑼密鼓地進(jìn)行相關(guān)布局。到2023年，我國(guó)量子通信行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到805億元。我國(guó)運(yùn)營(yíng)商同樣十分重視其應(yīng)用發(fā)展，尤其是中國(guó)電信，創(chuàng)新成果突出。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國(guó)量子科技行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測(cè)與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》顯示：

如今，三家在中國(guó)量子科技產(chǎn)業(yè)里各具特長(zhǎng)的企業(yè)，在經(jīng)歷過從實(shí)驗(yàn)室“走進(jìn)量子大街”的階段之后，又隨著產(chǎn)業(yè)化的快速推進(jìn)，正“走出量子大街”。國(guó)盾量子如今已入駐新建的總面積約3萬平方米的科技園。園區(qū)內(nèi)占地約4000平方米的生產(chǎn)基地內(nèi)，國(guó)盾量子已建設(shè)起目前量子信息行業(yè)內(nèi)精度最高的SMT全自動(dòng)化表面貼裝生產(chǎn)線，以及光電模塊組裝測(cè)試車間、整機(jī)組裝測(cè)試車間等。

2023年2月國(guó)務(wù)院發(fā)布的《質(zhì)量強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》，突破量子化計(jì)量及扁平化量值傳遞關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化平臺(tái)。2023年1月，工業(yè)和信息化部等十六部門發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)數(shù)據(jù)安全產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》，內(nèi)容提到要支持后量子密碼算法、密態(tài)計(jì)算等技術(shù)在數(shù)據(jù)安全產(chǎn)業(yè)的發(fā)展應(yīng)用。

若實(shí)現(xiàn)量子糾錯(cuò)機(jī)制的應(yīng)用，量子計(jì)算有望在10-15年內(nèi)實(shí)現(xiàn)商用，預(yù)計(jì)量子計(jì)算的商用元年在2030年左右。以2030年為量子計(jì)算商用元年，預(yù)計(jì)2030年全球量子計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到140.1億美元，并以30%左右的增速平緩上漲，至2035年預(yù)計(jì)會(huì)達(dá)到489.7億美元的量子計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模。

業(yè)內(nèi)專家表示，單純從通話加密而言，這對(duì)手機(jī)并不是一個(gè)新興功能，量子安全手機(jī)在加密的方式和安全性上有了新的突破。但是，通話加密目前并不是手機(jī)市場(chǎng)的主流需求，數(shù)據(jù)安全非常重要，卻并不容易被消費(fèi)者感知。隨著智能手機(jī)中存有越來越多的個(gè)人數(shù)據(jù)和金融信息，消費(fèi)者對(duì)加密的需求會(huì)日益增長(zhǎng)?，F(xiàn)在普通百姓可以購買量子高清密話手機(jī)試試了。

與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)相比，量子計(jì)算機(jī)有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)中1個(gè)比特在某個(gè)時(shí)間只能是0或1中的一個(gè)狀態(tài)，而在量子計(jì)算機(jī)里，由于量子疊加態(tài)的存在，1個(gè)量子比特可同時(shí)記錄0和1兩個(gè)狀態(tài)。因此，量子計(jì)算機(jī)擁有計(jì)算能力遠(yuǎn)超傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的潛力。但目前人類能同時(shí)操縱的量子比特還不多，量子計(jì)算機(jī)尚未走向大規(guī)模實(shí)用。

量子科技行業(yè)未來發(fā)展前景及規(guī)劃分析

當(dāng)前中國(guó)量子技術(shù)研究已在全球版圖中占據(jù)重要位置。尤其在量子通信，中國(guó)已基本處于國(guó)際領(lǐng)先水平。但也應(yīng)看到，中國(guó)量子科技在支撐設(shè)備、關(guān)鍵核心元器件等仍存在不少短板。對(duì)此，中國(guó)官方亦在持續(xù)加碼相關(guān)投入，并將量子科技納入“十四五”乃至更長(zhǎng)時(shí)期里重點(diǎn)布局的前沿科技領(lǐng)域。可以預(yù)見，隨著全球主要經(jīng)濟(jì)體“量子計(jì)劃”的戰(zhàn)鼓相繼敲響，在時(shí)代風(fēng)口、國(guó)家政策、資本等多重助力下，量子科技大規(guī)模應(yīng)用推廣或許就在不遠(yuǎn)的將來。

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