量子科技概念齐飞，产业链竞逐新赛道

魔都网络部获悉：近日来，A股量子通信板块表现活跃。其中在10月20日当天，飞利信、蓝盾股份涨超10%，盛洋科技、科大国创大涨7%。多家分析机构指出，此轮上行行情与近来政策层面释放的积极信号有关。

 

据新华社报道，中共中央政治局于10月16日下午就量子科技研究和应用前景举行了第二十四次集体学习。

 

《中国经营报》记者注意到，在10月21日举行的国新办有关会议上，科学技术部高新技术司司长秦勇也明确表态，在“十四五”期间将加强前瞻部署和大力发展以智能技术和量子技术为特征的新一代高新技术，打造我国高新技术先发优势。

上层的高度重视再度将量子信息技术产业推上了舆论关注的聚光灯下。中国信息通信研究院发布的最新报告指出，量子信息技术已经成为信息通信技术演进和产业升级的关注焦点之一，在未来国家科技发展、新兴产业培育、国防和经济建设等领域，将产生基础共性乃至颠覆性的重大影响。

 

违逆经典的新理论

 

作为一门新兴学科，量子信息技术横跨覆盖量子物理与信息科学两大领域，并建立在量子力学的理论基础之上，而后者的诞生则可追溯至20世纪初。1900年，时值42岁的德国物理学家普朗克在一场解决黑体辐射问题的实验中，首次发现并提出“量子”这一概念，自此翻开现代科技史上新的一页。

 

量子概念的诞生打破了此前200多年牛顿所构建的经典力学理论，而后者一度被科学界认定为解释世界客观奥秘的终极工具。1920年，以爱因斯坦为首的科学家正式创立量子力学，由此开启了近百年来人类对于微观世界的新认知。

 

在上世纪直接催生出原子弹、激光、核磁共振等革命性技术后，进入21世纪的量子技术又开始与ICT技术融合，孕育出新的应用产业，业界将其称为“量子科技革命的第二次浪潮”。截至目前，量子信息技术开始被广泛应用于计算、通信、测量三大领域，尤其是前两者，成为全球前沿应用技术的重镇。

 

以量子计算为例，推出了全球首款桌面型核磁共振量子计算机的深圳量旋科技有限公司总经理、联合创始人邹均庭告诉记者，由于一个量子可以处在不同叠加态上，因此不同于传统计算机“0”与“1”的基本计算单元——比特，一个量子比特可以表达多于0和1两种状态外的叠加态，故其包含的信息量与具备的算力远超过传统计算机。

 

“这是一种令人兴奋的全新计算模式。”英特尔中国研究院院长宋继强认为，利用量子比特相互纠缠能实现性能的指数级提升，比如50个量子比特能够实现的性能经典计算就很难达到，这让量子计算可以解决很多经典计算机难以解决的问题。

 

而除开量子叠加与量子比特两大基本原理外，据记者了解，量子还拥有第三大特性——量子纠缠，即两个处于纠缠态的量子无论距离多远，都能产生一种关联性互动，这也意味着即便相隔千里，量子间也能够通过纠缠实现瞬间传输，从而用于量子通信，并通过这种实时反馈的互相关性保证数据传输安全。

中国领跑量子通信

 

鉴于量子技术应用展现出的重要性，以欧美为首的发达国家近年来纷纷启动了国家级量子科技战略行动计划，大幅增加研发投入，同时开展顶层规划及研究应用布局。

 

据悉，欧盟已于2016年推出了为期10年，总投资额超过10亿欧元的“量子宣言”旗舰计划，并在2018年10月启动首批19个科研类项目；英国也于2015年正式启了动“国家量子技术计划”，投资2.7亿英镑建立了量子通信、传感、成像和计算四大研发中心，开展学术与应用研究。

 

美国则于2018年12月通过《国家量子行动计划（NQI）》立法，计划在未来四年增加量子信息科学领域投资12.75亿美元，以确保美国在量子技术时代的科技领导力，以及经济安全、信息安全和国家安全。

 

而随着科技强国战略的提出，中国近年来也非常重视在量子信息技术领域的投入，并加快了在量子信息领域的产业布局。据业内预测，到2023年，我国量子通信行业市场规模将达到805亿元。从长期来看，量子通信产业应用场景十分广泛，包括网络信息安全、量子通信干线、量子城域网、金融、国防等方面。

 

商用方面，我国也已形成一批完备的产业链企业。太平洋证券研报显示，量子通信产业链主要包含元器件、核心设备、传输干线、系统平台四个环节。截至目前，A股中量子通信概念股已达35只，总市值规模达到8736.49亿元，其中中国联通和中兴通讯市值均达千亿级别，此外国盾量子、神州信息、蓝盾股份、光迅科技、华工科技、亨通光电、中天科技等也在该领域具备了全球竞争力。

 

“目前来看，美国在量子技术领域综合实力是最强的，但在量子通信领域，中国可以说已经处于第一梯队了。”邹均庭告诉记者，近年来中国量子通信技术取得的成就有目共睹，包括2016年自主研制的全球首颗空间量子科学实验卫星“墨子号”、2017年通过验收全球首条量子保密通信骨干网“京沪干线”项目以及中国科学技术大学潘建伟团队今年3月所实现的光纤双场量子密钥分发509公里传输新纪录，都已居于世界一流水平。

竞逐量子计算赛道

 

在量子技术的另一大分支——量子计算领域，邹均庭则认为，学术研究水平我们虽与发达国家没有太大差距，但在产业化实力上仍落后于领头羊美国2～3年的时间。“因为目前我国的整个工业体系的实力，包括工程师培养体系与人才储备规模，其实都还低于美国。”他表示。

 

邹均庭告诉记者，量子计算产业非常依赖整个国家工程化的投入。需要依靠大量人才、时间、资金去解决实际工程中的问题，才能提高水平。据记者了解，目前谷歌、微软、IBM、英特尔等美国科技巨头已进入该领域10多年，在工程水平上积累了大量经验。

 

而除了提升工程水准外，如何增加量子比特纠缠数量以提升算力也是目前各国量子计算竞争力拉开差距的重要指标。去年10月，谷歌就表示已基于一个包含54个量子比特的量子芯片开发了量子计算系统，用200秒算完了传统超级计算机1万年才能完成的任务，以至在业界被称为“量子霸权”。而据宋继强透露，目前英特尔也拥有了49个量子比特的处理器原型。

 

对此，我国知名量子物理学家、中科院院士、中国科学技术大学教授潘建伟在年初表示，在光量子计算方面，我国已经做到了相当于48个量子比特的结果，今年预计能够实现50个光子相干操纵，达到谷歌去年的研究结果水平。

 

不过，宋继强告诉记者，由于量子计算系统工作有很多严苛的条件，如需要低温、抗干扰等，因此距离产品大规模应用阶段仍有很长一段路要走。“量子计算机未来更适合在数据中心有独立的机房管理，作为协处理系统，而不是取代现有CPU、GPU等应用与手机、笔记本等设备。”宋继强表示。

 

同时，邹均庭也认为，目前全球量子计算产业还远没有进入到能够提供生产力的阶段，在其看来，量子计算机想要如目前的消费级产品一样进入普通人的生活，保守预计也要10年时间。

 

正因如此，通过云服务进行量子处理器的接入和量子计算应用推广也成为产业界努力的方向之一。除开IBM、微软等美国巨头外，我国也同样在努力实现赶超。2018年，国内阿里与中科大联合发布量子计算云平台并推出量子模拟器“太章”，而华为也在同年发布HiQ量子云平台，并在2019年推出昆仑量子计算模拟一体原型机。

 

截至目前，涵盖物理底层、计算引擎、应用软件开发到上层应用的量子计算云服务平台生态正在加速构建。业内预计，在量子计算机普及前，量子计算云平台会率先成为量子计算争夺战的主阵地。
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