怎么測量“針尖”大物體的內(nèi)部，還不用破壞它；對成百上千個靶點進行分子級藥物模擬該怎么“分分鐘”完成；重要信息通訊怎么保證“無條件安全”……量子信息產(chǎn)業(yè)正給出最新答案。

  隨著近年來對信息保密、計算能力、測量精度等技術(shù)提升的需求更加迫切，量子通信、量子計算和量子測量等量子信息技術(shù)迅速興起，并形成若干個產(chǎn)業(yè)賽道，有望成為推動信息社會和數(shù)字經(jīng)濟升級的催化劑和加速器，助力生產(chǎn)力變革。

  有關(guān)機構(gòu)預測，到2029年，量子精密測量市場規(guī)模將增長到13.48億美元，到2030年量子通信市場規(guī)模將增長到431億美元，量子計算市場規(guī)模未來更是有望達到上千億美元。

  “量子計算可以在一步計算中完成傳統(tǒng)電子計算機需要多步完成的計算，具備指數(shù)級計算加速能力。”北京玻色量子科技有限公司創(chuàng)始人、COO馬寅說，在對算力要求極高的特定場景中，量子計算能夠發(fā)揮其高速并行計算的獨特優(yōu)勢，是未來科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)展變革的重要變量。例如，針對某些病毒的靶向藥，需要對病毒蛋白質(zhì)成百上千個靶點進行分子級藥物模擬等，量子計算大有可為。

  量子測量可以測到比納米還小的物體。國儀量子相關(guān)負責人說，量子精密測量技術(shù)有望在測量精度、靈敏度、分辨率等方面超越現(xiàn)有技術(shù)，也可開發(fā)新的應用場景，成為新一代產(chǎn)業(yè)變革的底層技術(shù)，是量子信息技術(shù)下一個“離產(chǎn)業(yè)最近”的方向。

  “量子測量可應用于各類超高精度和復雜情況的測量場景。例如在新能源領(lǐng)域，基于量子精密測量的電流傳感器可以精確測量電池的工作電流，提升電池管理系統(tǒng)對電池剩余電量的管理精度，提升有效續(xù)航，改善汽車的各項指標。”上述負責人說。

  此外，量子通信已被列入國家政策重點培育的前沿科技產(chǎn)業(yè)?？拼髧芰孔赢a(chǎn)品研發(fā)中心副經(jīng)理常磊說，利用量子技術(shù)制成的密鑰進行加密后，在傳輸信息的過程中一旦被竊取，密鑰將變?yōu)椴豢勺R別的亂碼，從而保證量子通信技術(shù)上“無條件安全”。“十三五”以來，國內(nèi)建設一系列量子通信工程，已實現(xiàn)地面通信專網(wǎng)、量子通信衛(wèi)星等量子通信基礎(chǔ)設施的互聯(lián)互通。

  放眼全球，量子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展整體正處于從基礎(chǔ)科研與實驗探索向產(chǎn)品研發(fā)與推廣應用過渡階段，市場處于培育期向快速成長期過渡階段，潛力巨大。近年來，我國量子信息領(lǐng)域的產(chǎn)學研協(xié)同和產(chǎn)業(yè)生態(tài)培育等工作逐步得到加強，各地也在積極推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。上海提出，圍繞量子計算、量子通信、量子測量，積極培育量子科技產(chǎn)業(yè)。推動量子技術(shù)在金融、大數(shù)據(jù)計算、醫(yī)療健康、資源環(huán)境等領(lǐng)域的應用?！督K省“十四五”科技創(chuàng)新規(guī)劃》提出，加強量子通信領(lǐng)域的超前部署。

  多位專家認為，當前，我國的量子科技已經(jīng)實現(xiàn)從跟跑、并跑到部分領(lǐng)跑的歷史飛躍，量子通信研究穩(wěn)居國際引領(lǐng)地位，量子計算研究牢固確立國際第一方陣地位，量子精密測量研究多個方向進入國際領(lǐng)先行列，但仍然面臨一些技術(shù)和應用上的挑戰(zhàn)。

  近日在2023浦江創(chuàng)新論壇上發(fā)布的《未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的前沿領(lǐng)域》提出，量子信息的前沿科技成果，由于尚處于探索研究期，需要進行深入的概念驗證，技術(shù)成熟度不高，轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化存在諸多困難。因此，促進基礎(chǔ)研究、前沿科技從實驗室走向市場應用，需要加強政產(chǎn)學研用各方在量子信息領(lǐng)域的溝通交流與協(xié)同創(chuàng)新，將學術(shù)界力量與產(chǎn)業(yè)界、資本方資源有機結(jié)合。

  業(yè)內(nèi)人士建議，在量子產(chǎn)品應用場景上給予政策扶持，進一步支持量子領(lǐng)域相關(guān)科研機構(gòu)加強合作。“量子信息產(chǎn)業(yè)具有多個應用方向，需要政府牽頭拉動聚合，發(fā)揮示范作用，推動更大規(guī)模更高層次的生態(tài)完善。”馬寅說。(記者 袁小康 蕭海川)