本報記者 劉慧
量子計算機“本源悟空”自2024年1月上線運行以來，已吸引全球超過477萬人次訪問，完成超過16.8萬個運算任務。全球首條量子保密通信干線“京滬干線”、全球首顆量子科學實驗衛星“墨子號”、中國第一條量子芯片生產線與量子相關的成果不斷進入大眾視野，有評論稱，自1900年量子論提出并引爆第一次量子革命后，第二次量子革命已經到來。
去年年底召開的中央經濟工作會議和2024年《政府工作報告》都提出，開辟量子科技、生命科學等未來產業新賽道。據前瞻產業研究院的報告顯示，2023年全球量子信息投資規模達到386億美元，其中中國投資總額達150億美元。未來如何加快量子產業的發展？中國經濟時報記者采訪了北京量子信息科學研究院科研副院長、清華大學教授龍桂魯。
量子技術將帶來超越傳統信息技術的能力
中國經濟時報：我們知道，量子是物理概念，是最小的、不可再分割的能量單位。請問量子產業用通俗的語言怎么描述？
龍桂魯：量子產業是基于量子技術形成的一系列新興產業。量子技術包括量子計算、量子通信和量子測量等，這些技術將帶來超越傳統信息技術的能力。
量子計算分硬件和軟件兩個方面，就像經典計算那樣。通俗地講，量子計算機是一種超級強大的新型計算機，它能解決一些傳統計算機無法解決的復雜問題。比如，在人工智能、生物醫藥、金融、破譯密碼等領域，量子計算都發揮出巨大的作用。在生物醫藥領域，通過量子計算，科學家們可以模擬小分子，從而加速藥物的研發過程。有了量子計算機，就可以破譯現有廣泛使用的RSA等非對稱密碼。由于量子計算的強大算力，它與人工智能結合將會大幅度加快人工智能的速度，提高其能力。
量子通信主要是以光的量子態作載體，安全傳輸經典信息和量子態的技術。經典加密技術是通過變換使得人們聽不懂來保證信息安全，而量子通信則是通過感知竊聽的能力使得人們聽不到來保證安全。因為竊聽者無法獲得任何數據，即使有量子計算機這么強大的算力也無法獲得信息，因此，具有信息論的高安全性。量子通信主要有量子密鑰分發和量子直接通信兩種形式。量子密鑰分發利用量子態協商密鑰，然后利用經典通信傳輸信息，可以充分利用現代通信的高帶寬安全高速地傳輸信息。另一種量子通信技術是量子直接通信，以量子態直接傳輸信息，相對帶寬較窄，但可以利用其量子態傳輸的隱秘特性，實現安全隱秘的通信。這些技術使得我們的通信更加安全，防止信息被竊取或篡改。利用量子的特性，我們還可以實現一些傳統通信方式無法做到的事情，比如量子隱形傳態等。
量子測量，則是利用量子特性進行更精確的測量，例如磁力儀、陀螺儀、量子時鐘等。在定位、環境監測、地質勘探等領域，量子測量都能發揮重要作用，幫助我們獲取更準確的數據。
推動量子計算技術在金融等領域實際應用中國經濟時報：目前我國在量子產業領域，有哪些企業涉及？
龍桂魯：目前，有專門研發和生產量子計算機的企業，有提供量子通信服務的企業，還有利用量子測量技術進行各種應用的企業等。這些產業不僅推動了科技的創新，也為我國社會和經濟發展帶來了新的動力。量子產業是一個充滿潛力和機遇的新興領域，它正在不斷地改變著傳統的生產和工作方式。
我國在量子產業領域已經涌現出了一批優秀的企業，他們按照不同的技術路線在量子計算、量子通信、量子測量以及量子應用等方面取得了顯著進展。
以量子計算為例，隨著各類技術路線的量子計算初創企業的涌現、應用行業企業的不斷加入，量子計算產業生態上中下游各環節已初具雛形。
加強產學研合作是推動量子產業發展的重要途徑
中國經濟時報：有分析稱，繼人工智能之后，量子產業或將成為全球科技競賽的下一站。您對我國推進量子產業發展有哪些建議？
龍桂魯：首先，我們需要持續加大在量子技術研發上的投入，尤其是在超導量子計算和光量子計算等核心領域。這些技術路線代表著量子計算的發展方向，也是未來量子產業競爭的制高點。通過設立專項基金、引導社會資本投入等方式，吸引更多的優秀人才和企業投身于量子技術的研發，推動量子產業快速發展。
其次，加強產學研合作是推動量子產業發展的重要途徑。需要促進高校、科研院所和企業之間的深度合作，建立緊密的產業鏈。高校和科研院所可以提供基礎研究和人才支持，企業則可以發揮其在應用和市場推廣方面的優勢，共同推動量子技術的產業化進程。同時，我們還需要加強量子產業的標準化和規范化建設。通過制定行業標準、加強知識產權保護等方式，促進量子產業的健康發展，避免行業亂象的出現。
再次，對于量子產業的發展，我們也應注重培育量子產業生態。這包括吸引更多的創業企業加入，培育一批量子科技領軍企業，同時也需要加強與其他相關產業的協同發展，如信息技術、智能制造等。由此，可以共同打造一個良性互動、互相支持的產業生態系統。
要根據不同的量子技術采取不同的應用發展形式。有的以專門的形式發展，如量子計算機的硬件技術；有的以增強的形式發展，如在應用時可以采用量子計算機和超級計算機結合的量超融合形式。在有的應用場景中，可以采用量子通信專門建網，有的可以采用量子通信和經典通信相結合的方式。根據不同的發展階段，采取適合的發展方式，并按照形勢的變化而調整。
最后，推進量子產業的發展需要全社會的共同努力和支持。我們需要加強科普傳播，提高公眾對量子技術的認知度和接受度，為量子產業的發展營造良好的社會氛圍。
推進我國量子產業發展，可以采取加大研發投入、加強產學研合作、加強標準化和規范化建設、培育量子產業生態以及加強科普傳播等措施，而通過“量子+”的方式推動我國相關產業的轉型和升級，提升傳統產業的效率和競爭力，培育新的經濟增長點，還能催生新質生產力，以此為我國的科技創新和經濟發展作出更大的貢獻。
轉載自中國經濟時報
