中國成功研制量子計算溫度計 量子計算的具體應(yīng)用場景市場規(guī)模

• 黃江 2023年5月19日 來源：新浪 259 9
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量子計算超低溫溫度傳感器支持實時溫度監(jiān)測，具備較高測量精度優(yōu)勢，測溫范圍10mK至40K。此外，該傳感器還具有較強的通用性，可以非常方便地安裝到稀釋制冷機上。

謂量子計算，是利用量子力學(xué)原理對計算過程進行重新構(gòu)建。在物理芯片技術(shù)工藝逼近極限、計算性能升級放緩之際，量子計算作為顛覆性的計算體系，有望實現(xiàn)指數(shù)級別的算力增長，因此對量子計算的深入研究與應(yīng)用場景探索具有極其重要的社會意義。

中國成功研制量子計算溫度計

本源量子計算科技(合肥)股份有限公司成功研制出量子計算超低溫溫度傳感器，并已投入使用，科研人員形象地稱其為“量子芯片溫度計”。

量子計算超低溫溫度傳感器支持實時溫度監(jiān)測，具備較高測量精度優(yōu)勢，測溫范圍10mK至40K。此外，該傳感器還具有較強的通用性，可以非常方便地安裝到稀釋制冷機上。

安徽省量子計算工程研究中心相關(guān)研發(fā)團隊負責人張俊峰表示，量子芯片是量子計算機的核心器件，實時監(jiān)測量子芯片運行的溫度環(huán)境對整個量子計算機系統(tǒng)起到關(guān)鍵性作用。目前，該款傳感器的溫度測量精度已達到國際先進水平。

該量子團隊技術(shù)起源于中國科學(xué)院量子信息重點實驗室，具備量子計算全鏈條開發(fā)能力，目前已成功完成多臺量子計算機工程化研制。

量子計算的具體應(yīng)用場景市場規(guī)模

近年來，隨著科研成果的不斷落地，量子計算的具體應(yīng)用場景也逐漸探索至密碼分析、材料設(shè)計、藥物研發(fā)、人工智能、氣象預(yù)報、戰(zhàn)場分析、指揮決策、大數(shù)據(jù)、銀行金融等多個領(lǐng)域。根據(jù)Reportlinker報告顯示，2021年量子計算的市場規(guī)模為8億美元。而隨著世界各國在量子計算理論與實驗中的持續(xù)投入，量子計算也將在軟硬件協(xié)同的局面下保持良好增速。根據(jù)波士頓咨詢預(yù)測，到2035年，全球量子計算應(yīng)用市場規(guī)模將達到20億美元，而到2050年，這一數(shù)據(jù)更將暴漲至2600億美元以上。

ChatGPT的問世讓大數(shù)據(jù)、大模型應(yīng)用再一次實現(xiàn)了跨越式升級，隨之而來的是前沿科技對算力使用需求的不斷提升。作為算力的供給來源，以物理芯片為核心的傳統(tǒng)計算機發(fā)展至今，其性能升級已經(jīng)進入了“瓶頸期”，物理學(xué)家更是提出了“摩爾定律”終將失效的理論。如何以充足算力滿足人類社會發(fā)展的使用需求，成為了未來科技發(fā)展的方向與目標。

作為前沿科技的重要領(lǐng)域，量子計算被稱作下一輪科技革命的“主引擎”。正因如此，越來越多的國家紛紛投入到量子計算領(lǐng)域的研發(fā)中，以爭奪未來科技的戰(zhàn)略“制高點”。

根據(jù)中研普華研究院《2023-2028年中國量子科技行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》顯示：

量子計算機和芯片目前有兩種主要的技術(shù)：光量子計算機和超導(dǎo)量子計算機。

光量子計算機利用光子作為量子比特，得益于光子-光子相互作用，光量子計算機使用一種特殊的光子載體來進行計算，這些光子的運行速度也就是光速，它們可以讓計算機進行非常高速的計算。

而超導(dǎo)量子計算機則需要極低的溫度來運行，最主流的實現(xiàn)手段是稀釋制冷機(Dilution Refrigerator)。超導(dǎo)量子計算機需要在非常低的溫度下才能工作，接近絕對零度，大約是零下273.15攝氏度，在這樣低的溫度下，超導(dǎo)材料才能展現(xiàn)出它神奇的性質(zhì)，實現(xiàn)計算機的高速運算。

科學(xué)家們正在努力研究這種計算機，這兩種技術(shù)各有優(yōu)缺點，目前還在不斷發(fā)展和完善中。

盡管我國在大數(shù)據(jù)、云計算等信息科技領(lǐng)域起步較晚，但近年來科技水平增速驚人。步入新發(fā)展格局之際，我國更是堅定了走高水平科技自立自強的戰(zhàn)略路線。在量子計算領(lǐng)域，我國是唯一一個在超導(dǎo)和光量子方向上都達到“量子計算優(yōu)越性”的國家，目前在量子計算研究上與歐美發(fā)達國家處于同一起跑線，成功躋身國際第一梯隊。目前，為實現(xiàn)量子計算研究向產(chǎn)業(yè)應(yīng)用延伸，促進這項前沿科技產(chǎn)業(yè)化、市場化，我國持續(xù)推進量子計算的軟硬件開發(fā)研究及算法設(shè)計，并結(jié)合產(chǎn)業(yè)實際特點展開專項技術(shù)攻關(guān)，以期將科技成果向商業(yè)轉(zhuǎn)化。2022年中央經(jīng)濟工作會議中更是明確提出，要加快量子計算等前沿技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用推廣。

作為我國經(jīng)濟發(fā)展的“數(shù)字尖兵”，移動云始終堅持以數(shù)字技術(shù)支撐社會經(jīng)濟發(fā)展。近年來，移動云積極布局算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，以分布式云資源池構(gòu)建出“連接+算力+能力”的新型信息服務(wù)體系，不斷為千行百業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級提供“泛在算力”。同時，作為“世界一流專精特新示范企業(yè)”，移動云也積極布局前沿科技領(lǐng)域，針對量子計算開展了超前研究，并聯(lián)合知名高校、科研機構(gòu)、業(yè)界領(lǐng)先企業(yè)攜手并進，以自主創(chuàng)新的精神為量子計算的孵化與應(yīng)用加速。

我國高度重視量子科技的研究與發(fā)展，“十四五”規(guī)劃中提出了組建一批量子信息國家實驗室，實施一批具有前瞻性、戰(zhàn)略性的國家重大科技項目，隨后北京、上海、山東等21個省市在地方“十四五”規(guī)劃中都對量子信息領(lǐng)域做出了具體部署與項目支持。

英國、德國、美國等各國均加速布局量子科技研發(fā)項目并加大資金投入，全球量子科技產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟相繼成立。作為最有前景的前沿技術(shù)之一，量子科技成為必爭的前沿領(lǐng)域。

企業(yè)層面，互聯(lián)網(wǎng)巨頭如Google、IBM、Microsoft等均積極推進并發(fā)布了量子路線圖;初創(chuàng)公司也取得相應(yīng)成就。我國的各大高校和機構(gòu)近年來成績突出，進入全球量子計算領(lǐng)域研究的第一梯隊。

據(jù)光子盒預(yù)計，到2027年，全球量子計算行業(yè)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達到87億美元;而到了2028年將快速增長到319億美元，行業(yè)進入爆發(fā)增長期，到2030年整體產(chǎn)業(yè)規(guī)模預(yù)計將達到1197億美元，行業(yè)應(yīng)用實現(xiàn)較大規(guī)模的推廣，整機采購、云服務(wù)與應(yīng)用解決方案將獲得龐大的采購量;在隨后的5到10年內(nèi)，該產(chǎn)業(yè)規(guī)模將增長到2035年的6070億美元。

全球量子計算產(chǎn)業(yè)復(fù)合年均增長率自2022年至2027年為31.28%，而2027年至2035年增長為44.5%，向萬億級產(chǎn)業(yè)規(guī)模邁進。

《2023-2028年中國量子科技行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》由中研普華研究院撰寫，本報告對該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進行了分析，重點分析了行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競爭力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢預(yù)測等等。報告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動態(tài)，對行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

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