瞭望 | 穩(wěn)居量子科技第一梯隊
關(guān)鍵詞: 量子科技 產(chǎn)業(yè)化 應(yīng)用探索 全球競爭 產(chǎn)學(xué)研協(xié)同 產(chǎn)業(yè)生態(tài)
量子科技,包含量子計算、量子通信與量子精密測量三大支柱。目前,量子技術(shù)三大支柱商業(yè)化進度不一,應(yīng)用探索呈現(xiàn)多點開花局面 量子科技的顛覆性不僅體現(xiàn)在技術(shù)突破本身,更推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)從效率優(yōu)化邁向范式更新,在醫(yī)藥、能源、金融、制造等領(lǐng)域催生全新產(chǎn)業(yè)形態(tài)。作為國家重點培育的未來產(chǎn)業(yè),量子科技最終需立足市場需求、惠及大眾 在全球量子科技競速中,我國穩(wěn)居第一梯隊,形成“局部領(lǐng)跑、整體并跑”的戰(zhàn)略格局。業(yè)界專家同時認為,我國量子信息產(chǎn)業(yè)在技術(shù)水平、生態(tài)構(gòu)建、應(yīng)用場景等方面,仍有持續(xù)提升的空間 文 |《瞭望》新聞周刊記者 何曦悅 1913年,尼爾斯·玻爾以量子化理論重構(gòu)原子模型,一束穿透微觀世界的思想之光,照亮了量子科學(xué)的探索之路。這位物理學(xué)巨擘或許未曾想到,一百多年后,當初那場顛覆經(jīng)典物理的理論革命,正在中國孕育量子科技快速發(fā)展的產(chǎn)業(yè)浪潮。 2025年是量子力學(xué)誕生100周年,聯(lián)合國于2024年6月宣布今年為“國際量子科學(xué)與技術(shù)年”,以紀念人類科學(xué)史上這場偉大的革命。 在中國,量子科技的產(chǎn)業(yè)化進程正以“加速度”態(tài)勢演進。從“祖沖之三號”的千萬億倍算力突破,到天地一體化保密通信網(wǎng)絡(luò),從合肥“量子大道”的產(chǎn)業(yè)集群崛起,到量子芯片、測控系統(tǒng)、操作系統(tǒng)及量子計算機整機的全線自主可控,我國正以產(chǎn)業(yè)化實踐延續(xù)著量子世界的探索傳奇,引領(lǐng)量子科技從實驗室走向經(jīng)濟社會主戰(zhàn)場。 中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院發(fā)布的《中國未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究(2025)》顯示,2024年我國未來產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值規(guī)模約為11.7萬億元,2025年預(yù)計達到13.4萬億元,年復(fù)合增長率將達到15%左右。以量子計算、核聚變等顛覆性技術(shù)驅(qū)動的產(chǎn)業(yè)處在探索期,量子通信預(yù)計在2030年后逐步進入商業(yè)化。 作為未來信息產(chǎn)業(yè)的重要支柱,量子科技憑借其顯著的戰(zhàn)略性、引領(lǐng)性與顛覆性,成為我國培育新質(zhì)生產(chǎn)力、重塑全球產(chǎn)業(yè)競爭格局的關(guān)鍵變量。 從物理前沿到產(chǎn)業(yè)議題 與公眾熟悉的“量子計算秒殺經(jīng)典計算機”敘事不同,當前量子科技的核心議題,正在從“能不能算”轉(zhuǎn)向“能不能用、能不能規(guī)模化、能不能進入產(chǎn)業(yè)體系”。量子科技,正進入一個更為現(xiàn)實、更具挑戰(zhàn)性的階段。 光子盒研究院數(shù)據(jù)顯示,2024年全球量子科技市場規(guī)模80億美元,中國占比近四分之一;預(yù)計到2035年,這一數(shù)字將迎來爆發(fā)式增長,全球規(guī)模突破9000億美元,中國產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望達2600億美元,占全球市場份額近30%。這一指數(shù)級增長曲線背后,是政策支撐和技術(shù)迭代的雙重驅(qū)動。 在國內(nèi),量子科技的戰(zhàn)略地位不斷上升。“十五五”規(guī)劃建議將量子科技納入前瞻布局的未來產(chǎn)業(yè)范疇。工業(yè)和信息化部圍繞量子計算、量子通信、量子精密測量三大方向,部署17項揭榜任務(wù),加強產(chǎn)業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),研制核心器件與設(shè)備,提升產(chǎn)業(yè)公共服務(wù)能力,推動量子技術(shù)在醫(yī)療、交通、能源、金融等領(lǐng)域應(yīng)用落地。 同時,多地將量子科技納入未來產(chǎn)業(yè)重點布局。安徽合肥重點支持量子企業(yè)聯(lián)合高校院所開展協(xié)同攻關(guān),以企業(yè)為主體爭創(chuàng)高能級創(chuàng)新平臺,培育集聚量子科技企業(yè)90余家,居全國首位;湖北武漢推出涵蓋量子科技產(chǎn)業(yè)平臺、攻關(guān)、轉(zhuǎn)化等六大板塊的16條支持政策,單項目最高可獲4000萬元資助;北京研制出微型芯片原子鐘,發(fā)布夸父量子計算云平臺……各地政策方向愈發(fā)清晰,技術(shù)創(chuàng)新成果迭出,產(chǎn)業(yè)生態(tài)日益完善。 量子科技,包含量子計算、量子通信與量子精密測量三大支柱。目前,量子技術(shù)三大支柱商業(yè)化進度不一,應(yīng)用探索呈現(xiàn)多點開花局面。 作為最具顛覆性的賽道,量子計算正處于工程化和產(chǎn)業(yè)化初期。盡管距離規(guī)模化商業(yè)應(yīng)用尚需時日,但量子計算專用領(lǐng)域的價值探索正如火如荼展開,已拓展到金融、航空航天、生物醫(yī)藥、電力、通信、氣象、密碼安全等領(lǐng)域。 量子通信已進入規(guī)模化應(yīng)用期。依托“京滬干線”等骨干網(wǎng)絡(luò),中國已建成全球最大規(guī)模的量子保密通信網(wǎng)絡(luò),服務(wù)于政務(wù)、金融、能源等關(guān)鍵領(lǐng)域。 相對“低調(diào)”的量子精密測量,被認為最有可能率先形成規(guī)模化產(chǎn)業(yè)。原子鐘、量子磁力儀、量子重力儀等設(shè)備,已在導(dǎo)航、地質(zhì)勘探、基礎(chǔ)物理研究中展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。 跨界賦能的量子力量 麥肯錫2025年發(fā)布的《量子技術(shù)監(jiān)測報告》指出,量子計算、量子通信和量子傳感等三大量子技術(shù)正在從實驗階段向現(xiàn)實世界應(yīng)用快速推進。報告認為,量子技術(shù)將影響眾多行業(yè),化工、生命科學(xué)、金融和交通運輸行業(yè)將迎來最大的增長。 量子科技的顛覆性不僅體現(xiàn)在技術(shù)突破本身,更推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)從效率優(yōu)化邁向范式更新,在醫(yī)藥、能源、金融、制造等領(lǐng)域催生全新產(chǎn)業(yè)形態(tài)。作為國家重點培育的未來產(chǎn)業(yè),量子科技最終需立足市場需求、惠及大眾。 在醫(yī)療領(lǐng)域,本源量子與蚌埠醫(yī)科大學(xué)合作開發(fā)乳腺癌鉬靶健康檢測與乳腺癌鉬靶良惡性檢測真機應(yīng)用,顯著提升乳腺鉬靶圖像篩查精度;聯(lián)合科研機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計量子嵌入圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),實現(xiàn)原子與化學(xué)鍵的量子層面同步處理,將HIV抗病毒藥物篩選準確率從73%提升至97%,阿爾茨海默病藥物預(yù)測準確率從64%提升至70%。 “量子計算的生命力在于解決真問題,產(chǎn)業(yè)與基礎(chǔ)研究的持續(xù)反饋,將不斷釋放其價值。”中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授郭國平說,基礎(chǔ)研究為產(chǎn)業(yè)突破提供理論與工具,產(chǎn)業(yè)需求引導(dǎo)研究方向并加速成果轉(zhuǎn)化,共同推動量子計算落地。 在電力領(lǐng)域,國網(wǎng)安徽電力發(fā)布省域電網(wǎng)量子態(tài)勢感知示范區(qū),在安徽全省推動“量子+電力”示范場景落地實施,引入量子測量、量子通信、量子計算等技術(shù),使實時監(jiān)測更高精度、更高靈敏度。 在金融領(lǐng)域,“量子金融云平臺關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及示范應(yīng)用”項目在北京推出,構(gòu)建融合超導(dǎo)、光量子、離子阱等量子計算技術(shù)路線的異構(gòu)開放性實用量子云平臺,將量子算法應(yīng)用于小樣本學(xué)習智能風控、反洗錢欺詐識別、網(wǎng)點智慧經(jīng)營等場景中。 在制造業(yè)領(lǐng)域,國儀量子的量子精密測量儀器能夠檢測出新能源電池原材料存在的一些磁性雜質(zhì)發(fā)出的微弱信號,提高電池質(zhì)量的檢測效率,增強安全性能;其研發(fā)的鉆石單自旋傳感器是目前人類能制造的最小的傳感器之一,具有納米級空間分辨率,可應(yīng)用于芯片無損檢測等領(lǐng)域。 國儀量子技術(shù)(合肥)股份有限公司技術(shù)負責人許克標說,量子精密測量技術(shù)正處于從實驗室走向產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵時期。一系列量子傳感器的成功研制,為電力、能源、基建、半導(dǎo)體、新材料、醫(yī)療檢測、計量科學(xué)等領(lǐng)域,提供全新的檢測技術(shù)升級方案。 全球競逐與破局之道 新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革中,量子科技正從科學(xué)前沿的象征,轉(zhuǎn)化為可能重塑產(chǎn)業(yè)格局、影響國家競爭力的關(guān)鍵力量。 當前,全球量子產(chǎn)業(yè)化已進入“競速沖刺”階段,國際科技巨頭紛紛加碼布局。2025年12月,谷歌宣布與英國國家量子計算中心達成新合作,向英國研究人員開放Willow量子處理器的申請使用權(quán)限,助力量子計算應(yīng)用探索。同年10月,美國芯片制造商英偉達正式發(fā)布新型開放式互聯(lián)架構(gòu)NVQLink,已實現(xiàn)17家QPU制造商、5家控制器制造商與9個美國國家實驗室的量子計算與GPU計算互聯(lián),為新一代量子計算的研發(fā)與落地提速。 2025年諾貝爾物理學(xué)獎得主約翰·M.馬蒂尼斯撰文指出,量子計算的下一個突破將來自工廠,而不是物理實驗室。他認為,通用量子計算機需百萬級物理量子比特,遠超當前水平,這意味著量子工業(yè)化已成為行業(yè)核心趨勢,更是各國競爭的重要制高點。 在全球量子科技競速中,我國穩(wěn)居第一梯隊,形成“局部領(lǐng)跑、整體并跑”的戰(zhàn)略格局。業(yè)界專家同時認為,我國量子信息產(chǎn)業(yè)在技術(shù)水平、生態(tài)構(gòu)建、應(yīng)用場景等方面,仍有持續(xù)提升的空間。 基礎(chǔ)研究與核心技術(shù)攻堅仍是首要任務(wù)。業(yè)內(nèi)人士認為,全球量子計算正處于從實驗室走向產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵階段,但量子比特的穩(wěn)定性、糾錯與規(guī)模化擴展仍是世界性難題。 郭國平說,攻克這些難題并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,必須建立自主可控的技術(shù)體系,其核心是覆蓋“三硬”(量子芯片、量子計算測控系統(tǒng)、環(huán)境支撐系統(tǒng))與“三軟”(量子計算機操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件和云平臺)的全產(chǎn)業(yè)鏈條。這正是將技術(shù)優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為新質(zhì)生產(chǎn)力的生命線。 產(chǎn)學(xué)研協(xié)同與全鏈條生態(tài)構(gòu)建是落地關(guān)鍵。業(yè)內(nèi)專家認為,讓量子計算真正轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,需在核心技術(shù)攻關(guān)、產(chǎn)學(xué)研協(xié)同、人才培養(yǎng)儲備等方面形成合力。 安徽省量子計算工程研究中心副主任、本源量子計算科技(合肥)股份有限公司副總裁趙雪嬌說,政府應(yīng)提供方向引導(dǎo)和資源支持,企業(yè)需依據(jù)市場需求推動技術(shù)迭代和優(yōu)化。同時,深化產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新,建立健全量子計算人才培養(yǎng)體系,補齊復(fù)合型人才短板,構(gòu)建從核心器件、整機制造到場景應(yīng)用的完整產(chǎn)業(yè)鏈,推動量子技術(shù)向更多行業(yè)滲透延伸。 平臺對接和場景打造是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。精準識別“非量子不可”的應(yīng)用場景,成為產(chǎn)業(yè)界反復(fù)探討的核心議題。目前,包括合肥在內(nèi)的一些地市,正積極探索為量子信息技術(shù)尋找切實可行的落地場景。 合肥市科學(xué)技術(shù)局副局長洪芳說,合肥市打造“政府專業(yè)化場景服務(wù)商”職能定位,重點圍繞市直部門、國有企業(yè)、各縣(市)區(qū),深入各單位梳理實際生產(chǎn)對量子新產(chǎn)品新技術(shù)的需求,打磨形成場景機會,搭建對接平臺,廣泛鏈接量子領(lǐng)域高校院所、企業(yè),推動場景合作。 這場始于實驗室的科學(xué)探索,終將以新質(zhì)生產(chǎn)力的形態(tài),重塑全球產(chǎn)業(yè)競爭格局。
中國第三代自主超導(dǎo)量子計算機“本源悟空”局部(2024年5月17日攝) 受訪者供圖
【責任編輯:陳聽雨】