中共中央政治局10月16日下午就量子科技研究和应用前景举行第二十四次集体学习。
中共中央总书记习近平在主持学习时强调,当今世界正经历百年未有之大变局,科技创新是其中一个关键变量。我们要于危机中育先机、于变局中开新局,必须向科技创新要答案。要充分认识推动量子科技发展的重要性和紧迫性,加强量子科技发展战略谋划和系统布局,把握大趋势,下好先手棋。
清华大学副校长、中国科学院院士薛其坤就这个问题进行了讲解,提出了意见和建议。
习近平在主持学习时发表了讲话。
深入研判,找准突破口
习近平
指出,近年来,量子科技发展突飞猛进,成为新一轮科技革命和产业变革的前沿领域。加快发展量子科技,对促进高质量发展、保障国家安全具有非常重要的作用。安排这次集体学习,目的是了解世界量子科技发展态势,分析我国量子科技发展形势,更好推进我国量子科技发展。
习近平强调,量子力学是人类探究微观世界的重大成果。量子科技发展具有重大科学意义和战略价值,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。我国科技工作者在量子科技上奋起直追,取得一批具有国际影响力的重大创新成果。总体上看,我国已经具备了在量子科技领域的科技实力和创新能力。同时,也要看到,我国量子科技发展存在不少短板,发展面临多重挑战。
我们必须坚定不移走自主创新道路,坚定信心、埋头苦干,突破关键核心技术,努力在关键领域实现自主可控,保障产业链供应链安全,增强我国科技应对国际风险挑战的能力。
习近平指出,要系统总结我国量子科技发展的成功经验,借鉴国外的有益做法,深入分析研判量子科技发展大势,找准我国量子科技发展的切入点和突破口,统筹基础研究、前沿技术、工程技术研发,培育量子通信等战略性新兴产业,抢占量子科技国际竞争制高点,构筑发展新优势。
习近平强调,要加强顶层设计和前瞻布局。要加强战略研判,坚持创新自信,敢啃硬骨头,在组织实施长周期重大项目中加强顶层设计和前瞻布局,加强多学科交叉融合和多技术领域集成创新,形成我国量子科技发展的体系化能力。
习近平指出,要健全政策支持体系。要加快营造推进量子科技发展的良好政策环境,形成更加有力的政策支持。要保证对量子科技领域的资金投入,同时带动地方、企业、社会加大投入力度。要加大对科研机构和高校对量子科技基础研究的投入,加强国家战略科技力量统筹建设,完善科研管理和组织机制。
习近平强调,要加快基础研究突破和关键核心技术攻关。量子科技发展取决于基础理论研究的突破,颠覆性技术的形成是个厚积薄发的过程。要统筹量子科技领域人才、基地、项目,实现全要素一体化配置,加快推进量子科技重大项目实施。要加大关键核心技术攻关,不畏艰难险阻,勇攀科学高峰,在量子科技领域再取得一批高水平原创成果。
习近平指出,要培养造就高水平人才队伍。重大发明创造、颠覆性技术创新关键在人才。要加快量子科技领域人才培养力度,加快培养一批量子科技领域的高精尖人才,建立适应量子科技发展的专门培养计划,打造体系化、高层次量子科技人才培养平台。要围绕量子科技前沿方向,加强相关学科和课程体系建设,造就一批能够把握世界科技大势、善于统筹协调的世界级科学家和领军人才,发现一批创新思维活跃、敢闯“无人区”的青年才俊和顶尖人才。要建立以信任为前提的顶尖科学家负责制,给他们充分的人财物自主权和技术路线决定权,鼓励优秀青年人才勇挑重担。要用好人才评价这个“指挥棒”,完善科技人员绩效考核评价机制,把科研人员创造性活动从不合理的经费管理、人才评价等体制中解放出来,营造有利于激发科技人才创新的生态系统。
习近平强调,要促进产学研协同创新。要提高量子科技理论研究成果向实用化、工程化转化的速度和效率,积极吸纳企业参与量子科技发展,引导更多高校、科研院所积极开展量子科技基础研究和应用研发,促进产学研深度融合和协同创新。要加强量子科技领域国际合作,提升量子科技领域国际合作的层次和水平。
习近平指出,各级党委和政府要高度重视科技创新发展,学习新知识,掌握新动态,做好重大科技任务布局规划,优化科技资源配置,采取得力措施保证党中央关于科技创新发展重大决策部署落地见效。要发挥宏观指导、统筹协调、服务保障作用,充分调动各方面积极性、主动性、创造性,有力推动重大科技任务攻关,为抢占科技发展国际竞争制高点、构筑发展新优势提供有力支持。
科研人员在中国科学技术大学自旋量子计算研究室内工作 | 资料(图片来源:央视新闻)
中科大上海研究院超冷极性分子实验室量子计算平台 | 资料图(图片来源:央视新闻)
潘建伟团队
“量子优越性”比谷歌快100万倍
量子信息是量子物理与信息技术相结合发展起来的新学科,主要包括量子通信和量子计算2个领域。量子通信主要研究量子密码、量子隐形传态、远距离量子通信的技术等等;量子计算主要研究量子计算机和适合于量子计算机的量子算法。
近日,中金公司发布了一份脑洞大开的重磅科幻研报,这份报告对人类社会未来30年的社会形态及科技发展做出了前瞻,畅想了2050年的人类世界。
该报告认为,人类依靠追求永生的动力推动,将逐步掌握通用人工智能和量子计算技术,并终将在火星开辟第二片家园。
报告指出,量子计算被认为是在某些特定领域延续摩尔定律提升人类算力的方法之一,有望继续数字经济的繁荣。量子计算机是基于量子力学原理构建的计算机。
量子计算机的计算能力随着量子比特(qubit)的增加呈现爆发式增长,形成所谓“量子优越性”。量子计算如果能够大规模商用,将大幅缩短新药开发、破解密码、以及搜索等人工智能应用所需时间。
值得注意的是,据安徽日报,中国科学技术大学常务副校长、中国科学院院士、西湖大学创校校董潘建伟教授9月5日在西湖大学首场公开课演讲上向公众透露光量子计算最新进展:他带领的研究团队已经实现了光量子计算性能超过谷歌53比特量子计算机的100万倍。
去年10月,谷歌开发出了一个全新的53量子比特处理器,只用了约200秒就解决了经典计算机大约需要1万年才能完成的任务。“就在上个星期,我们刚刚完成了对50个光子的玻色取样,相比谷歌的‘量子优越性’大概可以快100万倍。”潘建伟透露。
潘建伟 图片来源:新华社
潘建伟长期从事量子光学、量子信息和量子力学基础问题检验等方面的研究工作,是该领域有国际影响的学者。此前,潘建伟团队成员朱晓波教授也在中科大上海研究院举办的“墨子沙龙”上表示,中科大团队年内将实现60比特量子计算系统,将超越谷歌实现的53比特量子计算水平。
量子通信是利用量子叠加态和纠缠效应进行信息传递的新型通信方式,基于量子力学中的不确定性、测量坍缩和不可克隆三大原理提供了无法被窃听和计算破解的绝对安全性保证,主要分为量子隐形传态和量子密钥分发两种。
这一消息令量子科技领域从业者感到振奋。
一位中国科学技术大学最早从事量子产业化的研究人员对第一财经记者表示:“政策很关键,会巩固中国在量子通信部分技术的领先地位,同时也会加强中国在量子计算等方面的追赶速度。”
他还强调,科研和产业应该区别对待。“科研是要突破最前沿的技术难题,产业是要把最好的技术路线工程化,降低成本,提高可靠性,更关键的是要解决用户真正的痛点,避免概念的炒作。”
产业化量子通信先行,
对相关概念股利好
消息也令资本市场迎来利好。
“量子科技正在成为科技体制改革的试验田。我国的量子技术在国际上处于第一梯队水平。”一家国内量子科技上市公司高管对第一财经记者表示。
总体上看,我国已经具备了在量子科技领域的科技实力和创新能力,但同时我国量子科技发展仍然存在短板,发展面临多重挑战,尤其是在关键核心技术和关键领域能否实现自主可控方面挑战巨大。
目前中国量子科技的产业化仍然聚焦在量子通信领域。在A股市场上,量子产业的上市公司也都以量子通信企业为主,其中最大的量子科技上市公司是今年早些时候登陆科创板的国盾量子,当前市值约为240亿元人民币。
7月9日公司科创板鸣锣上市,成为中国量子科技领域首家A股上市企业。国盾量子上市首日最高涨幅超1000%,收盘上涨924%。
国盾量子在今年早些时候发布的半年报中指出:“量子科技是面向世界科技前沿、经济主战场和国家重大需求的前沿技术,国盾量子将积极推进量子保密通信网络的建设,拓展行业应用。”
“中国承诺在量子科技领域投入更多,对于行业无疑是个好消息。”欧洲量子通信泰斗、日内瓦大学教授、瑞士IDQuantique公司创始人、董事长尼古拉斯·吉森(Nicolas Gisin)对第一财经记者表示,“中国在量子通信方面的技术非常领先,但是在量子计算机和量子芯片等领域还有进一步提升的空间。”
目前的A股市场,相关概念股主要集中在量子通信产业链,根据招商证券研报,其推荐投资者关注以下量子通信概念股:
产业
化仍处起步阶段,
世界各国均在加大投入
量子信息是量子物理与信息技术相结合发展起来的新学科,主要包括量子通信和量子计算2个领域。量子通信主要研究量子密码、量子隐形传态、远距离量子通信的技术等等;量子计算主要研究量子计算机和适合于量子计算机的量子算法。
事实上,不只中国,全世界对量子科技领域的研发都非常重视。
就在本周四,美国总统特朗普还发布了一项国家战略,旨在促进全球关键和新兴技术的未来,包括人工智能、军事和空间技术以及量子计算。
早在2018年,美国总统特朗普就正式签署国家量子法案,全方位加速量子科技的研发与应用,确保美国量子科技领先地位,开启量子领域的“登月计划”。
根据法案,美将制定量子科技长期发展战略,实施为期10年的“国家量子计划”。政府未来5年内将斥资12.75亿美元开展量子信息科技研究,其中美国国家标准与技术研究院获资4亿美元,制定量子科技发展标准;国家科学基金会获资2.5亿美元,支持量子科技人才建设;能源部获资6.25亿美元,成立量子信息科研中心,加速科技攻关。此外,美将成立国家量子协调办公室,协调政府机构、学术和产业界,形成发展合力。
今年早些时候,美国政府申请投资2.37亿美元用于支持量子信息研究的预算,为推动量子互联网发展提供资金基础。
纽约布鲁克海文国家实验室计算科学项目主任克尔斯廷·克莱斯·范达姆(Kerstin Kleese van Dam)博士曾向第一财经记者透露,他的实验室正在测试空气中纠缠光子的无线传输。
这种纠缠光子的发送和接收相当于量子路由器,研究人员需要一个量子存储器,来保存他们交换的信息的方式。
量子网络充满潜力,能够通过量子加密实现超安全的数据传输。中国科学技术大学潘建伟团队长期致力于量子中继器的实用化研究,特别是在多光子纠缠制备和操纵方面处于世界领先地位。
欧盟政府也在本月初举行的欧盟峰会上承诺,在未来7年将向欧盟国家提供“相当一部分资金”用于超级计算机和量子计算、区块链、人工智能、芯片、5G网络以及网络安全防护等通信领域的投资。
另外,欧盟各国领导人将要求欧盟委员会主席Ursula von der Leyen在10月1日至2日举行的欧盟峰会上列出欧盟过于依赖中美等国的战略薄弱领域,并提出增强自主性的途径。各国领导人还将宣布,他们希望在欧盟预算和复苏计划下,在未来7年向欧盟国家提供的1.8万亿欧元中“相当大的一部分”投资于超级计算机和量子计算、区块链、以人为本的人工智能、微处理器、5G移动网络或网络威胁防护及安全通信领域。
来源:新华社、21世纪经济报道、每日经济新闻、第一财经综合等