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你好,量子!——从量子产业大会看高水平科技自立自强

来源:新华社

新华社合肥9月18日电(记者李亚彪、徐海涛)可移动量子卫星地面站、小型化量子密钥分发器、面向国际提供服务的量子计算机本源悟源,能“看到”纳米级物质的量子钻石原子力显微镜……9月18日,在安徽合肥举行的2021量子产业大会上,多项世界前沿新应用新产品闪亮登场。

  1900年,德国科学家马克斯·普朗克首次提出量子概念时,东方的古老中国正深陷内忧外患。121年后,中国成为世界量子科技的重要参与者、推动者乃至引领者。在量子产业这个等待创新者探险的“无人区”里,中国力量正朝着高水平科技自立自强的目标不断创新拼搏、拓荒前行。

  大国有大“量”

  高约1米、重不足百公斤,深邃的镜头仰望天空……18日,安徽创新馆,科大国盾量子技术股份有限公司(简称“科大国盾公司”)展出的全球首款小型化可移动量子卫星地面站引人注目。

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   2021量子产业大会上展出的可移动量子卫星地面站。新华社记者徐海涛摄

  “这种地面站重量轻、可移动,12小时内能安装好,边疆、海岛等偏远地区用它与‘墨子号’卫星对接,可以便捷地使用量子保密通信。”科大国盾公司量子项目总监周雷说,他们还展出了商用量子密钥分发器,每秒可产生上千个密钥,目标是让“光纤可达”的地方都能用上量子通信。

  这两款新产品,都是一个宏大的“量子通信网”构想的组成部分。今年1月,英国《自然》杂志刊文,中国科研团队成功实现了跨越4600公里的星地量子密钥分发,标志着中国已构建出“天地一体化”的广域量子通信网雏形。

  从2012年合肥建成规模化量子通信城域网,到2016年发射全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”,再到2017年开通世界首条量子保密通信干线“京沪干线”……近十年来,中国在量子通信领域不断实现世界级突破。

  “九章”问世让中国量子计算机实现算力全球领先,成功研制国际上超导量子比特数最多的量子计算原型机“祖冲之号”……量子计算被认为可能是推动未来信息产业浪潮的支撑性技术。大会现场,多款中国自主研发的量子计算产品吸引参观者驻足交流。

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   2021量子产业大会上展出的“九章”量子计算原型机模型图。新华社记者杜宇摄

  “当前,实现量子信息技术的规模化应用,成为多国竞逐的目标。”中国科学院院士潘建伟在会上表示,在党和国家高度重视下,中国量子科技实现了从跟跑、并跑到部分领跑的历史飞跃。

  把握大势抓变“量”

  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。瞄准量子科技这个关乎未来的前沿领域,几代中国科技工作者已奋斗了数十年。

  79岁的中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿是改革开放后中国最早研究量子科技的学者之一。

  “量子力学是现代物理学两大支柱之一,虽然那时国内量子研究近乎空白,但我们认识到国家未来发展需要它。”经过40多年努力,郭光灿团队科研成果转化出的本源量子公司推出量子芯片、量子操作系统、量子计算云平台等创新应用。

  22年前,29岁的潘建伟在奥地利获博士学位后决定回国,导师不解:“潘,你的梦想是什么?”“我的梦想是在中国建一个和这里一样的实验室。”

  潘建伟回国组建量子实验室,当时国内基础薄弱,他在国家支持下搭建平台开展研究。经过在人才、设备、软件等方面的多年探索和积累,团队成果多次入选国际“年度物理学重大进展”,牵头发射“墨子号”量子卫星、建成量子保密通信“京沪干线”,孵化出的企业科大国盾,2020年在上海证券交易所科创板上市。

  “近代科学没能在中国诞生,中国人能否后来赶上、引领重大创新?中国科研工作者都憋着一股劲。”潘建伟说,能拥抱自立自强的中国机遇,是人生之幸。

  未来不可限“量”

  百余年前,量子理论的出现,引发了第一次量子革命,催生出核能、激光、半导体等产业。近年来,量子领域的新技术密集涌现,预示着“第二次量子革命”进入起跑期、加速期。

  “量子通信产业的发展趋势是集成化、便利化和低成本,让更多人使用。”周雷说,目前量子卫星地面站的重量已从几十吨降至百公斤以下,量子密钥分发器从冰箱大小变为笔记本电脑大小。科大国盾公司致力于将量子保密功能集成到芯片中,让普通人“触手可得”。

  在大会现场,国仪量子(合肥)技术有限公司(简称“国仪量子公司”)推出的量子钻石原子力显微镜,能“看到”纳米级的微小结构,已应用于新一代磁存储器件研究。

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  2021量子产业大会上展出的量子钻石原子力显微镜。新华社记者韩旭摄

  量子科技要进入国民经济主战场,必须“出圈”。国仪量子公司总裁贺羽介绍,他们用量子技术赋能各行业,产品已在石油、电力、健康等领域应用。

  “我们做的很多是‘从0到1’的原创性工作,探索未来商业模式,研究把量子计算和金融、生物、航天等产业结合。”本源量子公司总经理张辉说,他们已有产业联盟伙伴近30家。

  参加本次大会的量子从业者多为“85后”“90后”。他们说,量子产业很年轻,但未来不可限量,这是他们肩负的使命,也是创新的方向。