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中富金石:未来产业之量子技术屡被“点名” 有望成为新质生产力新赛道
0人浏览 2024-03-21 13:31

事件刺激:

目前全球量子技术发展还处在新赛道的起跑阶段,我国表现不俗。随着政府工作报告“点名”,量子技术有望获得更大的关注度,迎接更多的资源注入,成就更显著的价值,在大国科技竞争中扮演不可或缺的角色。

最新消息:

英伟达当地时间3月18日宣布推出一项名为“英伟达量子云”的云服务,基于该公司的开源CUDA-Q 量子计算平台,供研究人员在化学、生物学和材料科学等领域测试量子计算软件。

另外,今年《政府工作报告》明确提到,在积极培育新兴产业和未来产业领域,制定未来产业发展规划,开辟量子技术、生命科学等新赛道,创建一批未来产业先导区。鼓励发展创业投资、股权投资,优化产业投资基金功能。近年来,政府工作报告、十四五规划、中央经济工作会议等场合都强调了要加速“量子信息/量子科技”等前沿研发和应用推广。


关注逻辑:

加快发展新质生产力,量子技术领域大有可为

今年政府工作报告将“大力推进现代化产业体系建设,加快发展新质生产力”列为2024年政府工作任务首位,加强新质生产力建设重要性不言而喻。值得注意的是,量子技术作为新质生产力中未来产业的重要组成部分,在政府工作报告中被两次提及。

量子信息技术是以量子力学原理为基础,通过对微观量子系统中物理状态的制备、调控和观测,实现信息感知、计算和传输的全新信息处理方式。目前,量子信息主要有三个研究领域,分别是量子通信、量子计算和量子精密测量,在提升计算困难问题运算处理能力、加强信息安全保护能力、提高传感测量精度等方面,具备超越经典信息技术的潜力。

量子产业加速发展,对于提高生产力水平具有重大的战略意义。在量子计算领域,相较于传统的计算机,量子计算的最大特征就是特定问题上速度快、算力高,具有更高效的计算能力和运算速度。据科大国盾量子技术股份有限公司专家介绍,在某些特定情况,在量子计算机上4小时能够完成的计算任务,使用目前最快的超级计算机大概需要5万年左右时间。

通信方面,量子保密通信网络作为基础设施符合安全和信息化发展的趋势与要求。基于量子网络,可以实现将量子密钥作为流动的资源,与物联网、大数据、云计算、人工智能等领域的安全需求结合,进而形成各类信息安全应用解决方案。目前国内外量子保密通信产品/系统都处于示范性应用和大规模商业化应用的推广阶段。

量子测量基于对光子和冷原子等微观粒子系统的调控和观测,实现对时间、磁场、重力场等多种物理量信息的超高精度测量,可以实现物理量测量和信息获取的精度、分辨率、稳定度等性能指标的进一步提升,在数字时代和万物互联时代有着广泛的应用。

各国持续加大量子技术领域投入,我国也在不断完善产业政策

根据第三方统计数据,仅2023年上半年就有11个国家发布或启动了本国的量子战略,包括加拿大、英国、日本、德国、瑞典、荷兰、印度、澳大利亚、丹麦和韩国等,促进产业界、学术界和政府之间的合作。除了在政策层面重视量子技术,各国在资金上更是大力投入。今年内,已经有英国、法国、美国等国家宣布在量子领域加大投资。

今年1月,法国宣布启动一项投资总额达18亿欧元的量子技术国家投资规划,用于未来5年发展量子计算机、量子传感器和量子通信等。今年2月,英国政府宣布向该国量子技术领域投资4500万英镑,以加快量子技术在改善医疗、能源、交通等方面的应用研究。美国伊利诺伊州公布的政府预算中,要求立法机构为量子技术提供5亿美元的资金,以支持构建区域量子生态。

从投资总额来看,根据前瞻产业研究院的报告,2023年全球量子信息投资规模达到386亿美元,其中中国投资总额达150亿美元,位居全球第一;英国投资规模超40亿美元,美国、德国超30亿美元。

我国对量子信息技术的基础研究、科学实验、示范应用和产业培育一直高度重视。“十四五”规划与2035年远景目标纲要多次提到量子技术,包括聚焦量子信息等领域组建国家实验室、实施国家重大科技项目等。另外,2016年、2018年和2021年的两会政府工作报告均有提及量子信息科技。去年2月,中央经济工作会议上再一次强调要加快量子计算等前沿技术研发和应用推广。

1月29日,工信部、教育部、科学技术部等七部门联合印发《关于推动未来产业创新发展的实施意见》,在6项重点任务中有3项提及量子。如加强前瞻谋划部署,推动量子信息等技术产业化应用;加强可容错通用量子计算技术研发;围绕量子信息等专业领域制定专项政策文件,形成完备的未来产业政策体系等。

目前,上海、广州、杭州、济南等多个城市,均已提出打造未来产业先导区的目标。而安徽作为中国最早布局量子计算产业的省份,提出:到2027年,在通用智能、量子科技、空天信息、低碳能源、先进材料、人形机器人等具有比较优势的领域建设10个左右省级未来产业先导区,到2027年,在通用智能、量子科技、空天信息、低碳能源、先进材料、人形机器人等具有比较优势的领域建设10个左右省级未来产业先导区。

我国量子技术走在世界前列,多家上市公司布局量子技术

目前我国在量子通信领域已处于领跑地位,在卫星量子保密通信方面,我国研制并发射了世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”、世界首颗量子微纳卫星“济南一号”。在城际量子保密通信方面,我国建成了国际上首条远距离光纤量子保密通信骨干网“京沪干线”。截至2022年末,我国建设完成的国家量子保密通信骨干网络地面干线总里程超过10000公里。

量子计算方面,我国自主研发的量子计算机持续更新换代。今年1月6日,中国第三代自主超导量子计算机“本源悟空”上线运行。“本源悟空”匹配了本源第三代量子计算测控系统“本源天机”,在国内首次真正落地了量子芯片的批量自动化测试,量子计算机的整机运行效率提升了数十倍。截至2月1日上午11时,全球远程访问“悟空”人次已突破100万。

除已落地的产业成果外,我国量子领域的科研成绩也跑在世界前列。去年6月,我国科学家首次在实验上实现了打破安全码率-距离界限的异步测量设备无关量子密钥分发,成功实现508公里光纤量子通信,以及破纪录的城际密钥率和双光子干涉距离。

去年10月,中国科学技术大学团队与中国科学院上海微系统与信息技术研究所、国家并行计算机工程技术研究中心合作,成功构建了255个光子的量子计算原型机“九章三号”,再度刷新了光量子信息的技术水平和量子计算优越性的世界纪录。

当前,合肥在量子技术领域具有显著的优势,这主要得益于其在科研实力、政策支持以及产业生态等方面的综合优势。合肥拥有众多国家级实验室和科研机构,为量子技术的发展提供了强大的科研支撑。同时,政府也高度重视量子技术的发展,出台了一系列支持政策,推动了量子技术的产业化进程。此外,合肥还形成了较为完善的量子技术产业链,涵盖了器件基础、关键组件、应用系统等多个环节,为量子技术的发展提供了有力保障。

在合肥,孵化出了一批优秀的量子技术企业。其中,国盾量子是我国第一家从事量子信息技术产业化的企业,掌握实用化量子保密通信核心技术,在量子通信相关领域公开的同族专利数量排名全球首位,其也是A股上市公司。其它相关公司还有科大国创、宁波建工、三力士、浩丰科技等。非上市公司中,本源量子则是国内首家将量子计算正式推向商用领域的量子计算企业,致力于为用户提供可靠的量子计算服务。国仪量子则专注于量子精密测量和高端科学仪器等技术和相关产品的研发与市场化,其产品在国内外市场上均获得了广泛应用。

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