量子科技：從技術(shù)“種”開出產(chǎn)業(yè)“花”

落地應(yīng)用仍需多方合力“澆灌”

“祖沖之三號(hào)”打破超導(dǎo)體系量子計(jì)算優(yōu)越性紀(jì)錄、多家企業(yè)獲得大筆融資、地方政府出臺(tái)量子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃……近期量子信息產(chǎn)業(yè)在技術(shù)、融資等方面接連傳來(lái)利好消息。

業(yè)內(nèi)人士指出，量子信息產(chǎn)業(yè)作為未來(lái)產(chǎn)業(yè)之一，具備深厚的發(fā)展?jié)摿?，目前面臨的技術(shù)路線尚未收斂、產(chǎn)品應(yīng)用有待發(fā)掘、人才培育不足等難題，有待政府、高校、企業(yè)等攜手突破。

量子信息產(chǎn)業(yè)加速“萌芽”

量子信息技術(shù)是一種利用量子疊加、量子糾纏、量子隧穿等新穎量子物理學(xué)現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)信息的感知、計(jì)算和傳輸效果的技術(shù)，主要包括量子計(jì)算、量子通信和量子精密測(cè)量三大領(lǐng)域。

其中，量子計(jì)算利用量子特性進(jìn)行并行計(jì)算，在某些特定問題上可以大幅提高計(jì)算效率。例如，利用量子計(jì)算對(duì)有價(jià)值的藥物分子進(jìn)行篩選，不僅效率可以提升上千倍，還可以提高篩選的準(zhǔn)確度，大大加速藥物研發(fā)。

正是基于這樣的優(yōu)勢(shì)，量子信息技術(shù)備受關(guān)注。今年的政府工作報(bào)告要求，建立未來(lái)產(chǎn)業(yè)投入增長(zhǎng)機(jī)制，培育生物制造、量子科技、具身智能、6G等未來(lái)產(chǎn)業(yè)。

地方政府也在加大支持力度。安徽要求推進(jìn)量子計(jì)算與通用計(jì)算、智能計(jì)算、超級(jí)計(jì)算等融合發(fā)展，并提出打造量子科技和產(chǎn)業(yè)中心。武漢要求聚焦量子科技等數(shù)字產(chǎn)業(yè)鏈，推動(dòng)“鏈長(zhǎng)+鏈主+鏈創(chuàng)”協(xié)同發(fā)力。濟(jì)南提出提速量子科技產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，健全全國(guó)首個(gè)“顆粒物光量子雷達(dá)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)”，持續(xù)拓展“量子+”應(yīng)用示范。

在此之下，我國(guó)量子前沿技術(shù)頻頻取得突破。不久前，國(guó)內(nèi)成功構(gòu)建105比特超導(dǎo)量子計(jì)算原型機(jī)“祖沖之三號(hào)”，再次打破超導(dǎo)體系量子計(jì)算優(yōu)越性世界紀(jì)錄。此外，近期我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)還成功實(shí)現(xiàn)全球首例基于集成光量子芯片的“連續(xù)變量”量子糾纏簇態(tài)。

與此同時(shí)，量子企業(yè)融資情況也在逐漸回暖。廣東國(guó)騰量子科技有限公司近期順利完成首輪融資，融資額近億元。北京玻色量子科技有限公司也在日前宣布完成A+輪融資。九章（濟(jì)南）量子科技有限公司同樣完成了A+輪融資，參與本輪融資的機(jī)構(gòu)包括科大國(guó)創(chuàng)等。

根據(jù)中國(guó)信通院發(fā)布的《量子信息技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用研究報(bào)告（2024年）》（以下簡(jiǎn)稱《報(bào)告》），量子信息技術(shù)在部分領(lǐng)域具備超越經(jīng)典信息技術(shù)的潛力，有望成為加快推動(dòng)前沿科技領(lǐng)域探索、信息通信技術(shù)演進(jìn)和數(shù)字經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新引擎和加速器。

三大瓶頸有待突破

業(yè)內(nèi)人士指出，量子信息產(chǎn)業(yè)目前正處于發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，不少發(fā)展瓶頸和挑戰(zhàn)需要關(guān)注。

一方面，量子信息目前技術(shù)路線尚未收斂，不少方向距離實(shí)用化仍有較大差距。

“目前大多數(shù)量子技術(shù)都還處在剛從實(shí)驗(yàn)室走出，進(jìn)行工程化和場(chǎng)景探索的階段，技術(shù)的場(chǎng)景適應(yīng)能力不強(qiáng)，很難在實(shí)際應(yīng)用中達(dá)到預(yù)期，需要各潛在應(yīng)用行業(yè)多提供場(chǎng)景打磨?！北本┝孔有畔⒖茖W(xué)研究院研究員金貽榮在接受記者采訪時(shí)表示，“但這也帶來(lái)了‘雞生蛋、蛋生雞’的矛盾問題，技術(shù)不成熟導(dǎo)致應(yīng)用不足，而技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展則需要更大規(guī)模的應(yīng)用。”

《報(bào)告》也指出，量子計(jì)算方面，硬件技術(shù)路線競(jìng)爭(zhēng)尚無(wú)融合收斂趨勢(shì)。各類原型機(jī)的關(guān)鍵性能指標(biāo)水平距離大規(guī)模通用量子計(jì)算要求仍有很大差距。

另一方面，量子信息產(chǎn)業(yè)生態(tài)仍不成熟，產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)有待推進(jìn)，制約了量子領(lǐng)域各個(gè)賽道的規(guī)?；渴?。

以量子計(jì)算為例，科大國(guó)盾量子技術(shù)股份有限公司副總裁周雷告訴記者，我國(guó)量子計(jì)算技術(shù)在關(guān)鍵器件、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用等方面仍需大力投入?！氨热缥覈?guó)在稀釋制冷機(jī)等關(guān)鍵核心器件上剛剛打破壟斷，想要比肩國(guó)際領(lǐng)先水平，還要持續(xù)攻關(guān)?！?/p>

量子精密測(cè)量同樣需要進(jìn)一步完善產(chǎn)業(yè)生態(tài)?！傲孔泳軠y(cè)量技術(shù)需要較為嚴(yán)苛的使用條件，制造成本和維護(hù)費(fèi)用較高，產(chǎn)業(yè)生態(tài)有待發(fā)展，市場(chǎng)需求還未被完全激發(fā)。”國(guó)儀量子技術(shù)（合肥）股份有限公司董事長(zhǎng)賀羽指出。

人才儲(chǔ)備不足也是制約量子信息產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展的關(guān)鍵之一。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，目前僅有中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)等十余所院校開設(shè)量子信息科學(xué)本科專業(yè)。麥肯錫報(bào)告也指出，到2025年，除非采取重大干預(yù)措施，否則量子計(jì)算崗位的填補(bǔ)率將不到50%。

不僅數(shù)量上存在不足，量子信息技術(shù)要實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的落地，還需要了解其他領(lǐng)域的復(fù)合型人才，這對(duì)人才培育提出了更高的要求。

金貽榮提到，量子技術(shù)往往涉及很多學(xué)科技術(shù)的交叉，而交叉點(diǎn)上的人才真空是產(chǎn)業(yè)發(fā)展有待解決的障礙?！耙粤孔佑?jì)算為例，短期應(yīng)用需要量子計(jì)算與經(jīng)典計(jì)算深度融合協(xié)同工作，但同時(shí)精通經(jīng)典計(jì)算和量子計(jì)算的人才非常稀缺，影響了量子計(jì)算與經(jīng)典計(jì)算融合的進(jìn)展。”

多方“澆灌”產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)

面對(duì)量子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，政府、高校和企業(yè)的進(jìn)一步攜手合作，是打通賽道各個(gè)堵點(diǎn)的關(guān)鍵。

“量子計(jì)算目前處于技術(shù)路線多元化窗口期，要保證中國(guó)量子賽道技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，還需要更多的政策支持，包括設(shè)立專項(xiàng)扶持資金、構(gòu)建包容性創(chuàng)新環(huán)境、降低很多項(xiàng)目的準(zhǔn)入門檻、開放生態(tài)協(xié)同場(chǎng)景等?！辈Ｉ孔觿?chuàng)始人、CEO文凱說(shuō)。

在加速生態(tài)建設(shè)、推動(dòng)應(yīng)用落地上，周雷認(rèn)為，標(biāo)準(zhǔn)化是推動(dòng)量子信息產(chǎn)業(yè)走向規(guī)?；l(fā)展、滿足社會(huì)需求的重要工具?！傲孔有畔⒆鳛榍把丶夹g(shù)，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化工作需要多學(xué)科、多領(lǐng)域的人員共同協(xié)作。我國(guó)目前在量子各個(gè)領(lǐng)域都實(shí)現(xiàn)了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)零的突破，但構(gòu)建完善的標(biāo)準(zhǔn)體系仍需要產(chǎn)學(xué)研用各方力量長(zhǎng)期協(xié)同?！?/p>

實(shí)際上，企業(yè)也正通過產(chǎn)學(xué)研合作突破技術(shù)瓶頸，加快應(yīng)用落地。國(guó)盾量子與中電信量子集團(tuán)合作推出“量子密話”“量子安全OTN專線”，推動(dòng)量子通信與經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)融合；玻色量子聯(lián)合高校開發(fā)“量子+AI”算法，在藥物分子模擬中效率提升千倍；本源量子和多個(gè)高校聯(lián)合推出量子相關(guān)“微專業(yè)”，在多學(xué)科交叉環(huán)境中培養(yǎng)具備跨學(xué)科思維的復(fù)合型人才。

“量子信息技術(shù)作為引領(lǐng)未來(lái)的戰(zhàn)略性技術(shù)，其產(chǎn)業(yè)化是一個(gè)長(zhǎng)期過程。需要政府與各界協(xié)同，形成整體的政策框架并進(jìn)行持續(xù)推動(dòng)。一旦各界形成穩(wěn)定收斂的預(yù)期，量子信息產(chǎn)業(yè)未來(lái)將迎來(lái)高速發(fā)展?！苯鹳O榮說(shuō)。（記者 袁小康）