量子技术产业化:《无人区》中的“加速运行”

  • 2020-10-23 15:16
  • 新华网

最著名的是量子通信,最富想象力的是量子计算,最实用的是量子测量,记者近日采访了中国量子产业的重要聚集地安徽合肥,了解到在这个产业的“无人区”,一批中国企业正站在与外国企业相同的起点上,加速“奔跑”拥抱工业化浪潮。

 量子通信:从“天地一体化”走向大众生活

上午9点,位于合肥高新区的科大国盾量子科技有限公司,表面贴装生产车间已经开始运营,光学检测后的电路板正在堆叠等待下一道工序。

作为今年7月份在科技创新板块上市的“量子技术第一股”,国盾量子已经成立11年了。公司生产负责人严旭介绍,为确保今年年底前全国广域量子保密通信骨干网一期相关设备按时交付,公司已连续加班数天。

近年来,量子通信的“墨子”量子卫星和“京沪干线”研制成功,使中国成为量子通信应用的世界领导者。通过两者的结合,中国和奥地利实现了世界上第一个洲际量子保密通信,标志着天地一体的广域量子通信网络的雏形。

目前,量子通信的产业化方向主要是“安全通信”,与传统通信相结合,提高信息传输的安全性。

“基于量子不可克隆定理,量子通信可以实现长期安全,而不用担心被破解。”国盾量子总裁赵勇表示,未来,集成量子计算、量子测量等功能,最终将实现高安全性的“量子互联网”。

“我们正在与通信、金融等行业深入合作,开发更经济、更方便终端接入的软硬件产品,扩大2C用户。”国盾量子解决方案经理张如彤表示,他们已经开发出量子安全u盾和安全手机,未来将有更多产品进入公众生活。

  量子计算:日夜兼程攻关“超级机器”

今年9月,由中国科学技术大学郭广灿院士的成果转化企业合肥本元量子计算技术有限公司开发的中国首个6位超导量子计算云平台正式上线。基于自主研发的量子计算机“婺源”,保真度、相干时间等技术指标达到国际先进水平。

对公众来说,量子计算是一个新事物。与电子计算机相比,量子计算机的理论计算能力呈指数增长,在密码分析、天气预报、石油勘探、药物设计等领域有着巨大的前景。并被认为是下一代信息革命的关键驱动力。

但是发展的难度超乎想象。“量子计算对环境要求极高,不仅是超低温,还有‘超清洁’。极微弱的噪声、光线、磁场和微小粒子都会干扰信号,整个系统非常复杂和困难。”原公司轮值主席孔伟成比较认为,开发量子计算机就像是“用原子一个一个建造金字塔”。

十多年来,在中国科技大学的实验室里,一群研究人员为了量子计算机的梦想,夜以继日地奋斗着。他们实现了单比特、2比特、3比特和6比特量子芯片,开发了量子测控一体机和量子编程语言QRunes。他们在中国取得了许多突破,跟上了国际先进科研机构的步伐。

“从早上7点到晚上12点,我们实验室每天都有人。”原公司副总裁张辉表示,他们正在开发下一代量子芯片。它有望在明年年底推出20位量子计算机,并实现50位到100位的量子计算机

"量子测量的精度可以达到原子级."郭毅公司副总经理张伟表示,传统的测量技术至少只能检测微米级,而量子技术可以精细到纳米和亚纳米的几千倍和一万倍,带来革命性的技术进步。

例如,将量子测量应用于电网可以准确监控电流和电压。用于勘探,可以边钻井边测量周围的地质成分。对于医疗,可以准确分析血液中微量物质的含量。

目前,在量子领域,中国的论文和专利数量位居世界第二。国内外量子测量研究刚刚从实验室走向市场,大家都在同一起跑线上。

郭毅量子开发的脉冲电子顺磁共振谱仪等产品已投放市场,并与能源和电力行业合作研发。最近,他们还将发布4款新产品。

“目前,量子测量设备在体积和功耗方面仍然存在不足。既要加强研发,也要培育一批配套企业形成产业链,共同提高工程水平。”张伟表示,公司现在正在全力以赴向前推进,新技术不断涌现。我相信工业前景将是一片蓝色的海洋。

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