敖立詳解量子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)：建議強(qiáng)化戰(zhàn)略科技力量

9月12日消息（苡臻）9月11-13日，第25屆中國(guó)國(guó)際光電博覽會(huì)在深圳舉行，在同期舉辦的“2024國(guó)際量子技術(shù)科學(xué)前沿論壇”上，量子信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副理事長(zhǎng)、中國(guó)信息通信研究院總工程師敖立 應(yīng)邀作了題為《量子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)》的主題演講。

敖立表示，以量子計(jì)算、量子通信和量子測(cè)量為代表的量子信息技術(shù)是挑戰(zhàn)人類調(diào)控微觀世界能力極限的世紀(jì)系統(tǒng)工程，是對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)體系產(chǎn)生沖擊、進(jìn)行重構(gòu)的重大顛覆性創(chuàng)新，將引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革方向。

我國(guó)高度重視量子信息領(lǐng)域發(fā)展

敖立表示，量子信息既是量子科技重要組成部分，也是培育未來(lái)產(chǎn)業(yè)、構(gòu)建新質(zhì)生產(chǎn)力、推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的重要方向之一。經(jīng)過(guò)四十余年發(fā)展，量子信息領(lǐng)域開始進(jìn)入科技攻關(guān)、工程研發(fā)、應(yīng)用探索和產(chǎn)業(yè)培育一體化推進(jìn)發(fā)展關(guān)鍵期。

當(dāng)前，量子信息技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用已成為大國(guó)間開展科技、經(jīng)濟(jì)、軍事等領(lǐng)域綜合國(guó)力競(jìng)爭(zhēng)，維護(hù)國(guó)家技術(shù)主權(quán)與發(fā)展主動(dòng)權(quán)的戰(zhàn)略制高點(diǎn)之一，具有重大科學(xué)意義和戰(zhàn)略價(jià)值。近兩年，多個(gè)國(guó)家/地區(qū)發(fā)布或更新量子信息領(lǐng)域發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)日趨白熱化，加強(qiáng)體系布局成為共識(shí)。

我國(guó)高度重視量子信息領(lǐng)域發(fā)展，具備良好發(fā)展基礎(chǔ)。2024年政府工作報(bào)告提出“開辟量子技術(shù)、生命科學(xué)等新賽道，創(chuàng)建一批未來(lái)產(chǎn)業(yè)先導(dǎo)區(qū)”。十四五規(guī)劃階段，在量子信息領(lǐng)域組建國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，實(shí)施重大科技項(xiàng)目，謀劃布局未來(lái)產(chǎn)業(yè)。

目前已經(jīng)出現(xiàn)多個(gè)量子信息創(chuàng)新高地，安徽、北京、廣東、湖北等二十余個(gè)省市在量子信息領(lǐng)域加快先行先試。同時(shí)，新型科技力量初具規(guī)模，合肥國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、粵港澳大灣區(qū)量子科學(xué)中心、北京量子院等新型研發(fā)機(jī)構(gòu)成為我國(guó)量子信息領(lǐng)域的戰(zhàn)略科技力量代表。

科研亮點(diǎn)成果頻現(xiàn)，“祖沖之號(hào)”“九章”“驍鴻”“墨子號(hào)”等，整體發(fā)展水平處于全球第一梯隊(duì)。產(chǎn)業(yè)生態(tài)培育步伐加快。大型央企、科技領(lǐng)軍企業(yè)等產(chǎn)業(yè)界投入力度持續(xù)加強(qiáng)，產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟不斷出現(xiàn)，為形成未來(lái)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)打造良好基礎(chǔ)。

量子信息三大領(lǐng)域技術(shù)產(chǎn)業(yè)進(jìn)展

接下來(lái)，敖立重點(diǎn)介紹了當(dāng)前量子信息三大領(lǐng)域技術(shù)產(chǎn)業(yè)進(jìn)展。他指出，量子計(jì)算、量子通信、量子測(cè)量科研與應(yīng)用探索發(fā)展活躍，學(xué)術(shù)界重要科研進(jìn)展與產(chǎn)業(yè)界樣機(jī)產(chǎn)品研發(fā)成果亮點(diǎn)紛呈，產(chǎn)業(yè)生態(tài)培育成為各方關(guān)注熱點(diǎn)，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)布局和研究取得階段性成果。

具體而言，量子計(jì)算在三大領(lǐng)域中技術(shù)和產(chǎn)業(yè)影響力最高，目前處于技術(shù)攻關(guān)快速推進(jìn)、應(yīng)用探索蓄勢(shì)待發(fā)的快速發(fā)展期。超導(dǎo)、離子阱、中性原子、光量子、硅半導(dǎo)體等多種技術(shù)路線并行競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展，短期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)方案聚焦。樣機(jī)比特?cái)?shù)、邏輯門保真度等性能指標(biāo)迅速提升，但仍有諸多科學(xué)問(wèn)題和工程難題有待突破。“量子糾錯(cuò)研究活躍，構(gòu)建邏輯量子比特是關(guān)鍵。”

同時(shí)，量子計(jì)算應(yīng)用探索在金融、能源、物流、制藥等領(lǐng)域持續(xù)廣泛開展，但現(xiàn)階段運(yùn)行應(yīng)用案例的量子計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)未達(dá)到商業(yè)化水平，“殺手級(jí)”應(yīng)用仍未明確。產(chǎn)業(yè)生態(tài)方面，科技巨頭和初創(chuàng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)合作，集科研、工程、應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)的一體化發(fā)展格局顯現(xiàn)。

量子通信包含多種協(xié)議，量子密鑰分發(fā)（QKD）和量子隱形傳態(tài)（QT）是兩大主要方向，發(fā)展和應(yīng)用程度各異。目前基于QKD的量子保密通信初步實(shí)用化，科研方面持續(xù)保持活躍，但商用化推廣和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展處于探索階段。

量子信息網(wǎng)絡(luò)（QIN）是未來(lái)融合發(fā)展演進(jìn)方向，其關(guān)鍵技術(shù)研究仍有待突破，實(shí)用化還有很大差距。我國(guó)在星地量子通信科研實(shí)驗(yàn)取得系列重要成果，未來(lái)有望進(jìn)一步提升實(shí)用化水平。另外，后量子加密升級(jí)遷移和產(chǎn)業(yè)化競(jìng)爭(zhēng)已開啟，我國(guó)需加快發(fā)展。

量子測(cè)量技術(shù)方案多元，包括時(shí)間基準(zhǔn)、慣性測(cè)量、重力測(cè)量、磁場(chǎng)測(cè)量和目標(biāo)識(shí)別等。量子測(cè)量是量子信息領(lǐng)域距離實(shí)用化最近的技術(shù)方向，量子時(shí)頻基準(zhǔn)、磁力計(jì)、重力儀等逐步走向商用化，部分實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品迭代。量子慣導(dǎo)和目標(biāo)識(shí)別等處于技術(shù)萌芽期，距離產(chǎn)品化較遠(yuǎn)。

“提升樣機(jī)產(chǎn)品工程化水平，滿足實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景需求是重點(diǎn)攻關(guān)方向。”量子測(cè)量應(yīng)用場(chǎng)景涵蓋國(guó)防軍工、航空航天、基礎(chǔ)科研、生物醫(yī)療等領(lǐng)域，軍民兩用特點(diǎn)明顯，應(yīng)用戰(zhàn)略價(jià)值高，產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊。但仍處于初級(jí)階段，產(chǎn)業(yè)鏈及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)生態(tài)尚不成熟。

演講最后，對(duì)于量子信息領(lǐng)域未來(lái)發(fā)展，敖立提出六點(diǎn)建議。一是完善體系規(guī)劃布局，制定長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃；二是強(qiáng)化戰(zhàn)略科技力量，推動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)；三是補(bǔ)齊產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)短板，保障自主支撐能力；四是加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同，促進(jìn)應(yīng)用轉(zhuǎn)化賦能；五是提供公共平臺(tái)設(shè)施，加快未來(lái)產(chǎn)業(yè)培育；六是拓展國(guó)際合作空間，加強(qiáng)人才引進(jìn)培養(yǎng)。

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