從世界首顆量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”發(fā)射,到中國量子計算機原型機“九章”問世,再到成功研制可編程超導量子計算機原型機“祖沖之號”……加快發(fā)展量子科技,對促進高質(zhì)量發(fā)展,保障國家安全具有非常重要的作用。
近年來,我國量子科技發(fā)展迅速,取得一批具有國際影響力的重大創(chuàng)新成果。成都也明確提出,要超前布局量子互聯(lián)網(wǎng)、太赫茲通信、合成生物、類腦智能等前沿技術,爭取顛覆性技術實現(xiàn)突破。
面向未來,量子科技攻關底氣何在?量子產(chǎn)業(yè)發(fā)展又如何實現(xiàn)突破?成都的答案是,以萬億級電子信息產(chǎn)業(yè)為基礎,積極尋找量子技術“第二落點”,在加強科研攻關的同時,推動量子科技企業(yè)不斷創(chuàng)新。
量子信息科技究竟是什么
成都為啥對它青睞有加?
量子科技是融合量子調(diào)控和信息技術而產(chǎn)生的新興學科。提起量子科技,可能許多人會覺得這一技術非?!案呃洹薄5聦嵣?,我們每個人每天都在從中受益——如果沒有量子力學就不會有芯片、電腦,乃至現(xiàn)在眾多的電子產(chǎn)品。
量子到底是什么?
量子力學誕生之后,人們把服從量子力學規(guī)律的物理客體,都稱作量子或者量子系統(tǒng),比如原子、電子、光子、富勒烯等。
“量子力學主要用于刻畫微觀物理世界的科學規(guī)律,生活在經(jīng)典物理世界的人類,很難用某一個日常的事物來準確描述量子的規(guī)律?!?007年就進入量子科技研究領域的電子科技大學信息與量子實驗室、量子互聯(lián)網(wǎng)前沿研究中心周強教授介紹說。
在周強看來,盡管量子力學是如此的諱莫如深,但是現(xiàn)代信息技術的發(fā)展正是得益于過去100多年來人們通過量子力學對微觀物理世界的認識——這是“第一次量子革命”。
那么,信息技術如何尋求再一次突破?這就是“第二次量子革命”。
作為量子力學的最新發(fā)展,量子信息科技是一個答案。目前,量子科技研究主要集中在量子通信、量子計算和量子精密測量/量子傳感三大領域,量子信息技術有望以其超強的靈敏度、安全性和運算能力給現(xiàn)代科技帶來顛覆式創(chuàng)新。
當前,量子科技發(fā)展突飛猛進,成為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的前沿領域,世界主要國家密集出臺量子科技的重大發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃布局,量子科技正在加速從實驗室走向產(chǎn)業(yè)化,其戰(zhàn)略意義正在不斷提升,其變革未來科技、國家安全、國防軍事、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟等領域的潛力備受關注。
搶跑量子科技,搶抓發(fā)展主動權,成都已快速行動起來。具體而言,在重點區(qū)域布局上,未來成都將以天府新區(qū)等若干重點區(qū)域為主要載體,開展一系列關鍵核心技術攻關、建立一系列創(chuàng)新平臺。同時,還將推動量子科技企業(yè)的提質(zhì)升級,引進培育優(yōu)質(zhì)企業(yè),推動創(chuàng)新成果的應用示范。除此之外,還將加大人才培養(yǎng)力度,增強持續(xù)創(chuàng)新能力。
依靠“萬億級”電子信息產(chǎn)業(yè)
成都推動量子產(chǎn)業(yè)“多點開花”
量子科技發(fā)展,成都已有較好基礎,處于快速成長期,特別是量子互聯(lián)網(wǎng)、量子通信、量子計算等領域正步入加速布局與快速發(fā)展階段。
在科研攻關上,在蓉高等院校、科研院所多點發(fā)力,構筑了量子技術研究的“成都基礎”。據(jù)市科技局相關負責人介紹,成都量子科技領域創(chuàng)新資源富集,聚集了電子科技大學、四川大學、西南交通大學3所高校,開展相關領域的研究。另外,中國網(wǎng)安、西南技術物理研究所、中科院光電所3家科研院所也正積極開展量子科技的相關研發(fā)工作。
量子信息技術的發(fā)展離不開電子信息技術的支撐。成都在這方面更是有著良好的基礎。2020年,成都市電子信息產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到10065.7億元,成為首個突破萬億級產(chǎn)業(yè)。在周強看來,當下量子科技研究還處于“百家爭鳴”的局面,有了電子信息產(chǎn)業(yè)的深厚基礎,再以量子前沿技術為引領,成都可以差異化發(fā)展,提出“成都方案”。
在電子科技大學沙河校區(qū)內(nèi)的電子科技大學信息與量子實驗室,這里進行著量子互聯(lián)網(wǎng)前沿方向的研究攻關。
“量子科技不斷向前發(fā)展,它最終的形態(tài)應該如同現(xiàn)今的互聯(lián)網(wǎng)一樣——形成量子互聯(lián)網(wǎng)?!弊鳛閷嶒炇业囊粏T,周強教授帶領團隊經(jīng)過幾年技術攻關,在沙河校區(qū)完成了校園內(nèi)量子互聯(lián)網(wǎng)場地系統(tǒng)平臺的搭建,“我們用3棟樓模擬未來的3個量子中心,并用量子信息技術把它們連接起來,這應該也是國內(nèi)首個位于大學校園內(nèi)的量子互聯(lián)網(wǎng)場地系統(tǒng)研究平臺?!敝軓娊榻B道。
目前,電子科技大學信息與量子實驗室團隊已承擔多個國家級重大重點項目,發(fā)表高水平論文10余篇,并已獲得8項發(fā)明專利授權。周強表示,在量子互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的牽引下,還有許多技術點亟待攻關,實驗室也在量子器件、量子精密測量等領域持續(xù)發(fā)力,并積極利用現(xiàn)有研究成果與相關公司展開合作,為破解行業(yè)難題提供“量子解決方案”。
不只于此,在量子科技企業(yè)創(chuàng)新領域,成都涌現(xiàn)了如四川國科量子通信有限公司、成都中微達信科技有限公司、成都量子時代信息技術有限公司、成都思銳必拓科技有限公司等一批相關科技企業(yè)。
成都中微達信科技有限公司是是成都本土成長起來的量子計算產(chǎn)業(yè)鏈代表企業(yè)。以高速信號處理起家,憑借過硬技術切入量子計算領域,2018年協(xié)助院士團隊研發(fā)出國內(nèi)首個國產(chǎn)量子計算控制系統(tǒng)。對于成都量子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展優(yōu)勢,其創(chuàng)始人曾耿華也深有感觸。
在曾耿華看來,成都科教資源豐富,在量子信息研究領域有較多積累,但在發(fā)展量子相關產(chǎn)業(yè)上,成都可以以資源稟賦的確定倒逼量子科技的不確定,尋找適合自己的“第二落點”,“要將‘第二落點’坐實,還需和城市優(yōu)勢結合。比如在電子信息、軟件開發(fā)領域,成都的企業(yè)、人才、技術等資源已經(jīng)積累了較長時間,這足以和量子科技產(chǎn)生大量交集。一旦成都擁有了產(chǎn)業(yè)鏈條上某環(huán)節(jié)的‘專精特新’企業(yè)或人才優(yōu)勢,話語權自然便會提高,對頭部企業(yè)的吸引力也會大大增強?!痹⑷A說道。