我科學(xué)家成功制備并驗證51個超導(dǎo)量子比特的真糾纏 我國量子科技發(fā)展趨勢分析

• 曾燕 2023年7月17日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 843 52
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據(jù)報道稱，近日來自中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)等單位的研究人員成功實現(xiàn)51個超導(dǎo)量子比特簇態(tài)制備和驗證，刷新了所有量子系統(tǒng)中真糾纏比特數(shù)目的世界紀錄，并首次演示了基于測量的變分量子算法。相關(guān)研究成果7月12日在線發(fā)表于《自然》雜志。

我科學(xué)家成功制備并驗證51個超導(dǎo)量子比特的真糾纏

據(jù)報道稱，近日來自中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)等單位的研究人員成功實現(xiàn)51個超導(dǎo)量子比特簇態(tài)制備和驗證，刷新了所有量子系統(tǒng)中真糾纏比特數(shù)目的世界紀錄，并首次演示了基于測量的變分量子算法。相關(guān)研究成果7月12日在線發(fā)表于《自然》雜志。

量子科技近年迎來了發(fā)展黃金時期，在我國《十四五規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》中，量子信息技術(shù)成為需要優(yōu)先發(fā)展的三駕馬車之一。

量子計算是利用諸如疊加和糾纏等量子現(xiàn)象進行計算的一種革命性計算技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)典計算技術(shù)無法比擬的巨大信息攜帶量和超強并行計算處理能力。

作為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的必爭領(lǐng)域之一，世界主要國家高度重視量子科技發(fā)展，在各國頂層政策催化下，量子計算在前沿科技領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注，科研探索和技術(shù)創(chuàng)新保持活躍，發(fā)展態(tài)勢良好。

近年來，美國、歐盟、英國、日本等主要國家和地區(qū)高度重視量子科技發(fā)展，通過出臺政策文件、成立研究機構(gòu)、支持量子科技研究等方式加大對量子科技的規(guī)劃布局和支持力度。

量子通信行業(yè)市場投資機遇

作為國內(nèi)重要的量子產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心和戰(zhàn)略高地，北京發(fā)展量子產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢明顯。位于北京的量子產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新主體在量子領(lǐng)域的發(fā)明專利申請量位居全國首位，而聯(lián)盟成員在量子領(lǐng)域的發(fā)明專利申請總量在北京占比達70%。

目前聯(lián)盟專利池已聚集幾十件量子專利，面向聯(lián)盟成員開放共享。

2022 年 7 月發(fā)射的 " 濟南一號 " 量子微納衛(wèi)星，使我國在世界上首次實現(xiàn)基于微納衛(wèi)星和小型化地面站之間的實時星地量子密鑰分發(fā)，為構(gòu)建低成本、實用化的天地一體化量子保密通信網(wǎng)絡(luò)奠定基礎(chǔ)，有利于進一步推進量子衛(wèi)星地面站規(guī)模普及;

而在近日，我國量子通信又迎最新突破，從以上時間間隔可以發(fā)現(xiàn)，近幾年我國在量子通信領(lǐng)域的研究成果在加快。

我國量子通信行業(yè)整體增長迅速，根據(jù)相關(guān)機構(gòu)的預(yù)測，到 2026 年，我國量子通信市場規(guī)模將達到 1100 億元以上。目前，我國量子通信技術(shù)已躋身全球領(lǐng)先地位，受到國際社會的廣泛關(guān)注。

量子通信發(fā)展趨勢

光，是一門大學(xué)問。研究光如何穿越廣闊的宇宙空間，或研究微觀的光如何表現(xiàn)出波粒二象性，都對現(xiàn)代科學(xué)有重要意義。

有了對光的了解和操控，才有了現(xiàn)代技術(shù)，有了我們熟悉的光纖網(wǎng)絡(luò)、電子設(shè)備。如今，科研人員成功控制了量子光，這被認為是量子技術(shù)發(fā)展的里程碑式成果。

按照不同技術(shù)分類，可以把量子通信產(chǎn)業(yè)分為：1、量子密鑰分發(fā)(QKD);2、量子隨機數(shù)發(fā)生器(QRNG);3、量子隱形形態(tài)(QT)。目前已應(yīng)用的量子保密通信技術(shù)，仍依賴于經(jīng)典通信。量子密碼尤其是量子密鑰分發(fā)發(fā)展最為成熟，正迅速走向?qū)嵱没?/p>

量子科技行業(yè)市場規(guī)模

《國家“十四五”規(guī)劃與2035年遠景目標綱要》提出，打造數(shù)字經(jīng)濟新優(yōu)勢，要加快布局量子計算、量子通信等前沿技術(shù)。華安證券研報指出，近年來中國量子通信市場規(guī)模以每年12-20%的速度穩(wěn)定增長，預(yù)期2025年將突破1000億元。

政府、產(chǎn)業(yè)端上下游均已加強對量子通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的支持和投入力度，量子通信產(chǎn)業(yè)持續(xù)增長將使得傳統(tǒng)的信息產(chǎn)業(yè)發(fā)生顛覆式變革，進而帶動包括計算機產(chǎn)業(yè)、區(qū)塊鏈及數(shù)字貨幣、衛(wèi)星通信業(yè)等產(chǎn)業(yè)的新機遇。

據(jù)ICV預(yù)測，2021年，全球量子通信市場規(guī)模約為23億美元，預(yù)計到2025年，增長到153億美元，到2030年，增長到431億美元，2021-2030CAGR約為34%。

我國量子科技發(fā)展趨勢分析

據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院出版的《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》統(tǒng)計分析顯示：

2013年7月17日，習(xí)近平總書記到中國科學(xué)院考察工作，我有幸作為科技人員代表參加了座談會，并向總書記匯報了量子科技研究進展情況。聽過報告后，習(xí)近平總書記指出：“科學(xué)家們開始調(diào)控量子世界，這將極大推動信息、能源、材料科學(xué)發(fā)展，帶來新的產(chǎn)業(yè)革命?！苯嚯x感受總書記對量子科技的重視，我深受鼓舞、倍感振奮，更加堅定了在量子科技領(lǐng)域攻關(guān)創(chuàng)新的信念和決心。

十年來，習(xí)近平總書記曾在多個場合闡述量子科技的重要戰(zhàn)略意義，表達了對量子科技工作者的殷切期待，一直激勵著我們不斷取得新的突破。2016年4月26日，習(xí)近平總書記考察中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)時，我有幸再次向總書記匯報工作進展，總書記給予高度肯定，說：“很有前途，非常重要。”

黨的十九大和二十大報告，都“點贊”了量子科技相關(guān)成果?！啊犹枴w向太空”“量子計算機研制成功”入選習(xí)近平主席新年賀詞。在黨中央的高度重視和戰(zhàn)略部署下，時至今日，我國的量子科技已經(jīng)實現(xiàn)了從跟跑、并跑到部分領(lǐng)跑的歷史飛躍，量子通信研究穩(wěn)居國際引領(lǐng)地位，量子計算研究牢固確立國際第一方陣地位，量子精密測量研究多個方向進入國際領(lǐng)先行列。

十年來，在我國量子科技的飛躍過程中，中國科學(xué)院在量子科技領(lǐng)域整合優(yōu)化資源、形成攻關(guān)合力等方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。在“率先行動”計劃的支持下，中國科學(xué)院作為國家戰(zhàn)略科技力量主力軍，統(tǒng)籌全國高校、科研院所和相關(guān)企業(yè)的創(chuàng)新要素和優(yōu)勢資源，與安徽省共同依托中國科大建設(shè)了量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院，聚焦國家長遠目標和重大需求，開展大體量大協(xié)作的技術(shù)攻關(guān)，量子科技發(fā)展的體系化能力正在穩(wěn)步建立。

據(jù)中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)官方微信號 7 月 12 日消息，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)中國科學(xué)院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院潘建偉、朱曉波、彭承志等組成的研究團隊與北京大學(xué)袁驍合作，成功實現(xiàn)了 51 個超導(dǎo)量子比特簇態(tài)制備和驗證，刷新了所有量子系統(tǒng)中真糾纏比特數(shù)目的世界紀錄，并首次實現(xiàn)了基于測量的變分量子算法的演示。

該工作將各個量子系統(tǒng)中真糾纏比特數(shù)目的紀錄由原先的 24 個大幅突破至 51 個，充分展示了超導(dǎo)量子計算體系優(yōu)異的可擴展性，對于多體量子糾纏研究、大規(guī)模量子算法實現(xiàn)以及基于測量的量子計算具有重要意義。相關(guān)研究成果于 7 月 12 日在線發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志上。

潘建偉表示，10 年來，中國科大團隊在量子科技領(lǐng)域潛心研究、刻苦攻關(guān)，率先取得一系列具有國際影響力的重大原創(chuàng)成果。該團隊未來將持續(xù)聚焦量子通信、量子計算、量子精密測量等世界科技前沿，在重大科學(xué)問題研究和關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)中不斷取得新突破，努力搶占科技制高點，為實現(xiàn)高水平科技自立自強貢獻力量。

潘建偉透露，在具體目標上，中國科大團隊將基于前期取得的量子計算優(yōu)越性，近中期實現(xiàn)量子模擬應(yīng)用，遠期研制出通用量子計算機。

未來行業(yè)市場發(fā)展前景和投資機會在哪?欲了解更多關(guān)于行業(yè)具體詳情可以點擊查看中研普華產(chǎn)業(yè)研究院的報告《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，本報告對我國量子科技行業(yè)的供需狀況、量子科技發(fā)展現(xiàn)狀、量子科技子行業(yè)發(fā)展變化等進行了分析，重點分析了量子科技行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、量子科技行業(yè)的發(fā)展建議、量子科技行業(yè)競爭力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢預(yù)測等等。量子科技報告還綜合了行業(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。

量子科技行業(yè)研究報告旨在從國家經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略入手，分析量子科技未來的政策走向和監(jiān)管體制的發(fā)展趨勢，挖掘量子科技行業(yè)的市場潛力，基于重點細分市場領(lǐng)域的深度研究，提供對產(chǎn)業(yè)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、區(qū)域結(jié)構(gòu)、市場競爭、產(chǎn)業(yè)盈利水平等多個角度市場變化的生動描繪，清晰發(fā)展方向。

在形式上，量子科技報告以豐富的數(shù)據(jù)和圖表為主，突出文章的可讀性和可視性，避免套話和空話。報告附加了與行業(yè)相關(guān)的數(shù)據(jù)、量子科技政策法規(guī)目錄、主要企業(yè)信息及量子科技行業(yè)的大事記等，為投資者和業(yè)界人士提供了一幅生動的量子科技行業(yè)全景圖。

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