量子科技的重要性日益凸顯。活動方面,近日,2025首屆量子年會在京召開,而英偉達將于3月17日至21日的GTC大會上舉辦首個量子日;研究方面,中美兩國的研究團隊均在權威同行評議期刊《自然》雜志上各自宣布了重大研究成果;應用方面,“本源悟空”作為我國第三代自主超導量子計算機,能否成為下一個量子領域的“deepseek”?
量子科技受到國內外廣泛關注
2月23日,2025首屆量子年會在北京海淀中關村國家自主創新示范區展示交易中心舉行,分享量子行業的技術及商業化進展以及最新的技術動態與路線布局,展現了中國量子行業領軍企業與科研機構的成果。
會上提到,當前,各國采取多種措施加碼量子科技政策布局,全球量子企業總數近千,融資市場逐漸回暖,已達到量子產業發展的關鍵節點。展望未來,全球量子科技產業規模有望迎來突破性增長。
2024年《政府工作報告》中提出制定未來產業發展規劃,開辟量子技術等新賽道,國資委也強調2025年中央企業戰略性新興產業收入占比達35%。
國內多省市高度關注和積極響應該項政策規劃。近期,在安徽、山東等地公布的2025年地方政府工作報告中,提到將量子科技作為未來產業的重要組成部分。各地紛紛瞄準這一前沿賽道,提出了發展規劃。
量子信息在政策上的重要地位被明確強調,與此同時,中國在全球量子信息技術專利申請量中占比37%,超過美國的28%。
不久前,英偉達表示將于3月17日至21日的GTC大會上舉辦首個量子日,討論最新的量子計算消息、以及“在縮短有用應用的時間上取得的進展”。
中美量子競賽愈演愈烈
研究成果層出不窮
量子科技是基于量子力學原理,利用量子疊加、量子糾纏等獨特性質進行信息處理、傳輸和測量的一種新興科技。隨著量子力學理論的不斷發展和完善,量子科技逐漸從理論走向實踐。
近日,中美兩國的研究團隊均在權威同行評議期刊《自然》雜志上各自宣布了重大研究成果,全球爭奪量子霸權的競賽愈演愈烈。
2月18日,北京大學和山西大學的研究人員宣布在光量子芯片上實現了全球首個大規模量子糾纏簇態。這代表著中國科研團隊成功實現全球首例基于集成光量子芯片的“連續變量”量子糾纏簇態。相關研究成果于20日在《自然》雜志發布。
“這是我國科學家在集成光量子芯片技術領域取得的新突破。”中國科學院院士龔旗煌表示,這一原創成果為大規模量子糾纏態的制備與操控提供了全新的技術路徑,對推動量子計算、量子網絡和量子模擬等領域的實用化發展具有重要意義。
與此同時,美國微軟公司在19日宣布推出全球首款基于拓撲量子比特的量子處理器“馬約拉納 1”。該量子處理器基于突破性的材料——拓撲導體構建,“標志著向實用量子計算邁出了變革性的一步”。據介紹,該款量子處理器在一塊芯片上集成了8個拓撲量子比特,未來目標是擴展至百萬量子比特。微軟表示,該量子處理器非常穩定。實驗數據顯示,平均每毫秒只會發生一次電磁輻射等外部能量破壞帶來的量子態改變。
然而,《自然》網站刊文表示,這篇關于中間研究結果的論文尚未證明確定存在拓撲量子比特,一些研究人員期待微軟公布更多技術細節。
中國自主量子化學“計算器”
成功接入“本源悟空”量子算力
近日,本源量子宣布中國自主量子計算化學“計算器”ChemiQ全新升級,完成與真實量子芯片對接,成功接入“本源悟空”自主量子算力,可實現大規模、復雜運算。支持集群計算與真實芯片計算等功能,幫助生物化學領域的研究人員通過量子計算的方式更快速地解決化學問題。
截至2月14日,“本源悟空”作為我國第三代自主超導量子計算機,全球訪問量已突破2000萬次,刷新了我國自主量子算力服務規模紀錄。
據悉,“本源悟空”由本源量子計算科技(合肥)股份有限公司科研團隊自主研發,搭載72位自主超導量子芯片“悟空芯”,在量子比特數量、相干時間等關鍵指標上達到國際先進水平,真正實現從硬件到軟件全鏈條自主可控,是目前國內極為先進的可編程、可交付超導量子計算機。主要應用與金融科技、生物醫藥、人工智能&大數據、信息安全等領域。其用戶覆蓋全球139個國家和地區。在海外用戶中,美國、俄羅斯、日本、加拿大等國用戶活躍度位居前列。其中,美國用戶訪問量穩居境外訪問量第一。
本源量子是國內首家將量子計算正式推向商用領域的量子計算企業,由兩位中國量子計算行業領軍人物——中科院院士郭光燦和中科大教授郭國平,帶領中科院量子信息重點實驗室博士團隊創立,曾創造了多個“第一”:首款國產量子計算機控制系統、國內首個自主研發的可交付使用的超導量子計算機“本源悟源”、國內首個基于真實量子計算機的超導量子計算云平臺、國內首款量子計算機操作系統“本源司南”、國內首個量子芯片設計工業軟件“本源坤元”等。
在郭國平看來,量子計算是一門艱深的學科,目前所做的研究不過是剛剛敲開量子科技的大門,在諸多物理體系的技術突破上仍充滿挑戰。“這場量子計算的全球競爭,本質上更像一場馬拉松,任重道遠。”郭國平說。
量子科技重要性凸顯
相關領域應用落地加速度
量子科技對大國的重要性不言而喻。例如,在通訊加密領域,目前,超級計算機需要數萬年才能破解一個標準加密文件。然而,理論上量子計算機可以在數小時或數天內破解加密。此外,量子科技正在取得進展的另一個關鍵領域是量子通信,量子通信能夠實現超安全、超高速的通信,且無法被攔截。
事實上,中國目前在量子通信領域處于領先地位。2016年,中國發射世界首顆量子科學實驗衛星“墨子號”,成功實現了衛星對地面站的高速量子密鑰分發。2022年,中國發射了第二顆量子衛星“濟南一號”,性能顯著提升。后續還將發射第三顆量子衛星。
2月22日,北京量子信息科學研究院與清華大學、北方工業大學相關團隊,提出了單向量子直接通信理論,并成功研制出實用化系統,這代表量子直接通信從理論構想邁向實際應用階段。
量子直接通信借助量子態實現安全通信,具有竊聽感知、阻止竊聽、兼容現有網絡、簡化管理流程以及隱蔽傳輸等五大特性,為保障信息傳輸安全提供了全新解決方案。相關團隊負責人表示,“這項研究成果開啟了量子直接通信實用化建設的新征程。未來,量子直接通信系統有望廣泛應用于政務、金融等對信息安全要求極高的領域,切實增強通信安全性。”
近年來,量子科技發展突飛猛進,成為新一輪科技革命和產業變革的前沿領域,聯合國宣布2025年為“量子科學與技術之年”。IDC預計,到2027年底,全球客戶在量子計算的支出將增長到86億美元,對量子計算市場的投資將達到近164億美元。
量子計算將帶來計算能力的爆發式增長,量子科技與人工智能、大數據、物聯網等技術深度融合,將催生更多的創新應用和商業模式。2024年,量子計算技術已趨于成熟,2025年或將成為從技術驅動向應用牽引轉變的一個關鍵窗口期。
資料來源:新華社、央視新聞、科技日報、中國質量新聞網、新京報、中國企業家雜志等
圖片來源:Pixabay
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