2020年11月16日 | 政策布局纷纷到来，量子科技产业化“加速跑”

10月16日下午，中共中央政治局就量子科技研究和应用前景举行第二十四次集体学习。

习近平总书记在主持学习时发表了讲话，强调了量子科技的重大科学意义和战略价值，认为量子科技是一项对传统技术体系产生冲击、进行重构的重大颠覆性技术创新，将引领新一轮科技革命和产业变革方向。

政策纷纷加码扶持前沿产业

在此次学习讲话中，习近平总书记从不同维度对国内量子科技产业的发展做出了部署，突出强调要加强顶层设计和前瞻布局、健全政策支持体系、加快基础研究突破和关键核心技术攻关、培养造就高水平人才队伍、促进产学研协同创新以及各级党委政府的落实，量子科技产业的重要性凸显。

事实上，我国在量子科技领域早有布局。回顾过去多年国家对量子科技产业的支持，早在2006年的《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020 年）》中，就已经提出“重点研究量子通信的载体和调控原理及方法，量子计算，电荷－自旋－相位－轨道等关联规律以及新的量子调控方法”。

近日，《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》也提出，将瞄准人工智能、量子信息、集成电路、生命健康、脑科学、生物育种、空天科技、深地深海等前沿领域，实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技项目，以此来强化国家战略科技力量。

量子科技已经上升到国家战略。在过去一年里，量子科技频繁在各地政策中被提及，量子科技发展日益受到重视。

2019年9月，山东省济南市出台的《加快建设量子信息大科学中心的若干政策措施》提出，抢占全球量子信息产业发展先机，高质量建设量子信息大科学中心，将济南打造成为具有国际影响力的量子信息技术产业高地。

2019年12月印发的《长江三角洲区域一体化发展规划纲要》中指出，加快量子通信产业发展，统筹布局和规划建设量子保密通信干线网，实现与国家广域量子保密通信骨干网络无缝对接，开展量子通信应用试点。

2020年1月，科技部、国家发改委等5部门联合印发《加强“从0到1”基础研究工作方案》，该方案提出“国家科技计划突出支持重要原创方向”，“量子科学”就在被支持之列。

2020年3月，科技部印发《关于科技创新支撑复工复产和经济平稳运行的若干措施》中提出，大力推动关键核心技术攻关，加大5G、人工智能、量子通信等重大科技项目的实施和支持力度。

2020年6月印发的《重庆市新型基础设施重大项目建设行动方案（2020—2022年）》提出，提前布局量子通信网，探索量子通信信息安全加密服务应用，建设重庆至北京、上海等地的保密通信干线网，逐步拓展量子安全认证和量子加密终端等新型应用场景。

2020年7月印发的《浙江省新型基础设施建设三年行动计划（2020—2022年）》提出，推进量子通信城市间干线和中心城市城域网等商用网络建设，打造量子通信商业化标杆。

2020年9月印发的《广东省培育区块链与量子信息战略性新兴产业集群行动计划（2021-2025年）》提出，将建设量子信息领域共享共用研究平台等列为“新基建”强基工程。

国内外竞相布局量子科技研究

当前量子科技主要包括量子计算、量子通信和量子测量三大领域。

量子计算是基于量子力学的新型计算方式，理论上具有经典计算无法比拟的巨大信息携带和超强并行处理能力。

从量子计算的路线图来看，短期目标是实现量子霸权，即代表量子计算装置在特定测试案例上表现出超越所有经典计算机的计算能力；中期实现量子模拟计算机，即使用经典计算机来模拟某些量子算法；远期实现量子通用计算机。

目前各国政府都非常重视量子科技，国外巨头纷纷投入量子计算研发。美国近十年来，已通过“量子信息科学和技术发展规划”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”旗舰计划，在未来十年投资 10 亿欧元，支持量子计算、通信、模拟和传感四大领域的研究和应用推广，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 年成立量子信息和通信研究促进会以及量子科学技术研究开发机构，计划未来十年内投资 400 亿日元，支持量子通信和量子信息领域的研发。

量子计算并行能力强、能耗低，作为基础科技的突破未来有望赋能多个行业。与经典计算相比，量子计算具有行计算能力更强、能耗更低等特点。BCG 预计，到 2030 年，量子计算的应用市场规模有望达到 500多亿美元。

企业层面上来看，西方科技企业拥有先发优势，通过不同技术路径不断实现对更多量子比特的操纵。谷歌、IBM、英特尔和微软等科技巨头近年来大举进军量子计算领域，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术。

中国研究人员也在量子计算方面奋起直追。中国科学技术大学、清华大学等高校近年来都在量子计算领域取得一些阶段性成果。百度、阿里巴巴、腾讯、华为等科技企业也相继出台了量子计算研究计划。今年9月，百度、本源量子等企业先后发布了自己的最新量子计算云平台，使普通用户也能通过云技术使用量子计算。

在量子科技的三大应用领域中，量子通信的商业化程度最高，诞生了一批量子通信领域的上下游企业。

量子通信应用方式包括量子密钥分发和量子隐形传态。量子密钥分发是原理上绝对安全的通信手段，在量子密钥传输过程中，窃听者无法做到既偷听又不留下痕迹。

在量子通信领域，中国已处于国际领先地位。10月20日，在国务院新闻办发布会上，科技部相关负责人表示，“十三五”期间，中国涌现出一批高新技术重大成果。在量子信息技术方面，“墨子号”和“京沪干线”的实验，构建了首个天地一体化的量子通信网络雏形。

目前我国拥有全球最长的光纤传输网络并且实现了核心设备的全国产，核心设备供应商出现了国盾量子、问天量子、中创为等多家科技公司。

“内忧”“外患”并存中局部突破加速跑

然而，量子计算目前也面临着“内忧外患”。此前南方科技大学讲席教授、量子科学与工程研究院院长俞大鹏在公开演讲中表示，内忧包括赶时髦、一哄而上、跟班式研究、低水平重复、恶性竞争以及设备用户多、设备技术开发少等问题，外患包括亚洲版“北约”技术封锁、设备禁运、人员交往阻吓、核心关键技术研发、卡脖子工程攻坚克难以及技术本身的挑战等。

对于国内量子计算目前所面临的问题，俞大鹏建议，一方面，应大力培养高端人才，为国家科技创新做出更大贡献。另一方面，可以加强与海外优秀人才的交流互动。

本源量子在接受集微网记者采访时也表示，与国际同行相比，我国量子计算产业化步伐相对缓慢。我国的量子计算研究起步晚于欧美先进国家，且主要以科研为导向，研究主体集中在各个高校与科研院所。虽然在一些细分领域取得了科研上的突破，但在量子计算整体的工程化实现与制造工艺层面与国际先进水平具有明显差距。

众所周知，产业化一直是量子科技面对的难点。

从技术角度来看，量子计算还处于原型机研发阶段，技术上仍面临多项挑战。由于量子计算当前仍处于研究探索的实验室阶段，距离商业化落地仍有距离。

中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿日前在接受媒体采访时表示，总体而言，量子相关技术还处在基础研究阶段。通用量子计算机目前还没有问世，量子密码、量子传感、量子通讯技术也都还不够成熟。

尽管产业化相对不够成熟，但伴随着量子计算企业的推动，我国量子计算产业化发展开始起步。本源量子、启科量子、国盾量子等都是其中代表。

2018年，本源量子推出国内首个集成化的量子计算机控制系统，成为全球第三个制造出该系统的商业公司，解决了国产量子计算机工程化的关键难题。今年9月，本源量子推出国内首个工程化的超导量子计算机——悟源，并通过云平台向全球用户开放。这标志着我国量子计算工程化的落地。

启科量子融合了量子技术的信息安全系统解决方案可广泛应用于政企专网保护、国防、金融、电力、医疗信息、大数据、区块链、云、电信网络运营等领域，现已进入市场化阶段。

而量子科技厂商面临的另一挑战则是核心技术。中共中央政治局就量子科技研究和应用前景举行第二十四次集体学习上，清华大学副校长、中国科学院院士薛其坤就表示，要看到我国量子科技发展面临多重挑战，包括支撑设备、关键核心元器件等方面短板。

在此背景下，量子科技领域厂商在自主知识产权“硬”实力的布局就显得尤为重要。

团队技术起源于中科院量子信息重点实验室的本源量子，在该领域颇有发言权。在接受集微网记者采访时，本源量子表示，目前公司已成功推出本源超导量子云平台、量子计算机控制系统、QPanda量子编程框架、系列量子应用、超导与半导体量子芯片等多款具有完全自主知识产权，各项技术指标国内领先的量子计算产品。

今年，本源量子推出了支持32比特的量子计算机控制系统，突破控制更高位数量子比特的技术瓶颈。预计在2021年底，本源量子将推出60比特的悟源超导量子计算机。

未来，本源量子还致力于成为量子计算领域的核心专利授权商。

启科量子核心人员则于2003年领导开发全球第一套商业化量子通信系统，于2012年实现全球首次在离子阱芯片上的离子囚禁。

虽然量子计算机距离大规模普及还有很长的路要走，但目前量子科技领域企业积极布局，也不断研发新技术与新产品，相信产业前景将是一片蓝海。