【环球时报 倪浩 任重】从2016年“墨子号”量子科学实验卫星发射升空，更多国人开始关注量子通信这一“黑科技”，到2020年10月16日，中心政治局集中学习，量子科技已成为科技大国集中发力的新一轮科技革命和家当变革前沿阵地。接管《环球时报》采访的中国专家认为，量子科技是真正的未来科技，在繁芜的国际竞争中，将拥有不可替代的计策地位。
将带来重大颠覆性技能创新
中国科学技能大学合肥微尺度物质科学国家研究中央副研究员袁岚峰20日接管《环球时报》采访时阐明说，“量子”是一个数学观点。一个事物如果存在最小的不可分割的基本单位，我们就说它是量子化的，并把最小单位称为量子。例如电子是阴极射线的量子，光子是光的量子。又如在氢原子中，电子可以获取的能量是量子化的，它只能处于某些能量上，而不能处于这些能量的中间地带。
但量子科技并不是新近涌现的新学科领域，它间隔民众并不迢遥。量子科技发展逾百年，人类对量子科学的认识和发展产生的当代信息技能、打算机、通信，还有高密度信息存储、环球定位系统，这都是量子技能一些隐形运用。信息时期的关键核心技能，如晶体管、激光、硬盘、GPS等是第一代量子技能的一些例子。
而现在，天下已进入第二次量子技能革命时期，通过主动人工设计和操控量子态发展量子技能和运用。袁岚峰认为，量子科技被中心授予前所未有的重视程度受之无愧，由于量子力学和相对论是当代物理学的两大根本理论。人类在20世纪基于量子力学理解了微不雅观天下，才产生了许多重大的技能进步和发明创造。例如导电性，便是有了量子力学后才能阐明清楚的。磁性也是如此。
量子科技的运用为科技发展带来无限的想象空间。那它将带来哪些重大颠覆性技能创新呢？据先容，目前环球一年产生的数据量须要数百亿个存储量为1TB的硬盘，而未来量子存储设备则只须要指甲盖大小就能存储人类几百年的信息。这给高密度、低能耗的信息存储带来巨大想象空间，而基于此的大数据发展也将突飞年夜进。清华大学副校长薛其坤说，量子打算会颠覆性提高信息运算处理速率，量子通信会大幅度提升通信安全性，量子精密丈量和传感技能会在未来数字时期和万物互联时期有着广泛的运用。
此外，得益于量子保密通信的高度安全性，量子通信未来将在国防、财务和金融专网等领域具有主要运用。中国科学技能大学常务副校长、中国科学院院士潘建伟19日撰文表示，量子科技是事关国家安全和社会经济高质量发展的计策性领域，必须将创新主动权和发展主动权牢牢节制在自己手中。
袁岚峰也对《环球时报》说，量子通信是中国目前少有的在环球领跑的科学领域，这是非常难能名贵的。全体量子信息领域非常广阔，中国没有情由不重视，不大力发展。
中国既有领先也存在短板
薛其坤先容说，中国在量子通信根本研究有很多亮点，比如北斗韶光丈量系统定位已提高到非常高的精度，便是量子科技在环球定位或者卫星导航系统的一个主要运用。“以是不管在根本研究，还是在通信、量子打算包括精密丈量和传感上，我们国家都有很多可圈可点的东西。”
个中“墨子号”无疑是最具有代表性的成果。据公开宣布，“墨子号”于今年6月实现环球首次千公里级量子纠缠密钥分发。潘建伟称，这一实验成果将无中继量子保密通信的空间间隔提高了一个数量级，并通过物理事理确保，纵然在卫星被他方掌握的极度情形下依然能实现安全的量子保密通信，取得了量子保密通信现实运用的主冲要破。
路透社称，按预定规划，中国将陆续发射“墨子二号”“墨子三号”，到2025年前后构建起环球首座由中国主导的量子星群。未来量子通信工程运用、量子通信家当化推进，均可环球领先。展望约15年后，中国定制的量子互联网，有望取代本日美国主导的光纤互联网。
薛其坤表示，未来10年在量子信息科学的发展中，中国科学家的研究将会整体进入天下第一阵列，有些研究方向乃至会扮演引领角色。因此未来10年，中国科学家对天下信息技能的贡献将会超过以往40年对天下贡献的总和，这将是中国科学家大有作为的10年。
袁岚峰表示，在量子打算领域，中国轻微掉队于发达国家，不过各有特色；而在精密丈量领域，中国整体上掉队于发达国家，同时发展迅速。薛其坤表示，“在量子技能上中国的短板和中国在信息技能的短板有点类似，以是要加强关键核心元器件这种高真个技能材料、设备的研发，这都是我们须要办理的一些短板。”
华安证券剖析师尹沿枝认为，当前正处于国家“十四五”方案体例的主要窗口期，中心集体学习量子科技，再次凸显量子科技作为国家计策的顶层设计。他表示，量子信息技能在面向“十四五”乃至更长远的未来，有望成为中国在环球科技家傍边“换道超车”、节制家当链话语权的主要核心技能，具有深远计策意义。
各国激烈争夺技能制高点
正是由于量子技能所蕴含的巨大发展前景，量子科技领域的国际竞争日益激烈。据理解，环球紧张科技强国近期均出台了国家层面的量子信息技能计策操持。美国正在培植量子网络；英国建成了连接布里斯托、剑桥等地的量子网络，并联合新加坡启动了量子卫星项目；德国、法国等19个欧盟成员国签署了未来10年开拓和支配欧盟范围内量子通信根本举动步伐的声明。
尹沿枝称，美国近10年来，已通过“量子信息科学和技能发展方案”等项目，以每年约2亿美元的投入力度，持续支持量子信息各领域研究。欧盟2016年推出“量子宣言”旗舰操持，在未来10年投资10亿欧元，支持量子打算、通信、仿照和传感四大领域的研究和运用推广，并在 2018年11月正式启动首批20个研究项目。日本文部科学省2013年景立量子信息和通信研究促进会以及量子科学技能研究开拓机构，操持未来十年内投资400亿日元，支持量子通信和量子信息领域的研发。
而美国尤其表现得年夜志勃勃。2018年底，美国颁布了《国家量子倡议法案》，流传宣传绝不能容忍在量子科技领域掉队。2020年7月23日，美国能源部宣告了培植量子互联网的蓝图。10月7日，美国发布的《国家量子信息科学计策投入的量子前沿报告》宣告，美国将在量子信息科学领域保持领导地位，作为确保美国长期经济繁荣和国家安全的关键优先事变。袁岚峰说，“这些文件都表明，美国非常重视量子科技，决心用国家的力量大量投入。”
目前，量子科技的竞争并非只局限于政府之间，企业之间的竞争也非常激烈。潘建伟说，谷歌、微软、IBM、英特尔等国际巨子企业积极投入量子打算研发。尹沿枝表示，美国的这些企业近年来大举进军量子打算领域，并且与耶鲁大学、麻省理工学院、加州大学系统等科研机构联合攻关共性技能，紧张集中在超导量子打算领域，目前这些企业已经在超导量子打算领域取得较好成果。其余，在家当化方面，IBM发布超导量子比特的量子打算云平台。而谷歌也推出了72比特的量子打算芯片“狐尾松”。
