量子信息包含量子計算與模擬,、量子通信和量子測量等多個領(lǐng)域,目前接近實用化的僅有基于量子密鑰分發(fā)(QKD)的量子通信,,其他仍在理論和實驗研究探索之中,。2016年中國在量子信息領(lǐng)域取得了快速發(fā)展,,在量子通信應(yīng)用方面實現(xiàn)了多個突破。
8月6日,,量子衛(wèi)星“墨子號”成功運行,;10月18日,全球第一條量子通信商用干線“滬杭干線”(浙江段)宣布開通,;11月21日,,國家量子通信骨干網(wǎng)“京滬干線”項目合肥至上海段順利開通,這是目前全球已開通的最長量子保密通信骨干網(wǎng)絡(luò),,預(yù)計今年年底全線貫通,。
參與上述線路建設(shè)的相關(guān)企業(yè)人士和專家告訴21世紀(jì)經(jīng)濟報道記者,多個世界“第一”的實現(xiàn)說明著中國的量子應(yīng)用領(lǐng)域正走在世界的前端,也預(yù)示著量子技術(shù)將從實驗室開始走向市場,。
2016:量子通信產(chǎn)業(yè)化元年
2016年全社會對量子信息的關(guān)注大大增加,,年末京滬、杭滬干線的落地,,更是引發(fā)市場聚焦,。
政策方面,中國科學(xué)院在“率先行動”計劃中,,將量子通信技術(shù)實用化列入戰(zhàn)略必爭領(lǐng)域,,在“十三五”規(guī)劃中啟動了戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項“量子科學(xué)實驗衛(wèi)星”項目,完成量子保密通信“京滬干線”項目的申報和建設(shè),。
今年量子領(lǐng)域的市場化參與程度和資源分配大大提高,,可算是量子產(chǎn)業(yè)化的元年。
據(jù)了解,,中國在量子通信產(chǎn)業(yè)化及相關(guān)應(yīng)用技術(shù)方面一直處于領(lǐng)先者地位,。2011年,“合肥城域量子通信試驗示范網(wǎng)”的建成成為了當(dāng)時世界上首個規(guī)?;孔油ㄐ啪W(wǎng)絡(luò),;2013年,“濟南量子通信試驗網(wǎng)”宣告建成,,現(xiàn)在是世界上最大的城域量子通信網(wǎng)絡(luò),;目前在建的“京滬干線”項目,計劃于2016年底建成連接北京,、濟南,、合肥、上海等城域網(wǎng)絡(luò),,全長2000多公里的量子保密通信線路,。
中國在量子通信產(chǎn)業(yè)化方面一直在不斷突破。11月23日國家量子保密通信“武合干線”和城域網(wǎng)將在武漢開建,。地方政府熱情高漲,。
21世紀(jì)經(jīng)濟報道記者采訪獲悉,2016年在量子通信上,,幾家核心企業(yè)都引入了資本,,其中杭州一家知名企業(yè)去年完成了兩億融資,實際完成4億融資,。
量子產(chǎn)業(yè)全球競爭白熱化
量子通信是事關(guān)國家信息和國防安全的戰(zhàn)略性領(lǐng)域,,有可能改變未來信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展格局,世界主要發(fā)達(dá)國家如美國,、歐盟,、日本等都在大力發(fā)展。
在美國國防部2013年至2017年科技發(fā)展“五年計劃”中,“量子信息與控制技術(shù)”已被列為未來重點關(guān)注的六大顛覆性研究領(lǐng)域,,量子技術(shù)已經(jīng)成為美國軍方六大技術(shù)方向之一,。
歐盟在其“歐洲研究與發(fā)展框架規(guī)劃”中也提出了用于發(fā)展量子信息技術(shù)的“歐洲量子科學(xué)技術(shù)”及“歐洲量子信息處理與通信”計劃。
中國在量子通信這場國際化競爭中屬于后來者,,不過起點高,,進(jìn)展快,在應(yīng)用領(lǐng)域的多個方面已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平,,特別在城域量子通信關(guān)鍵技術(shù)方面,,甚至達(dá)到了產(chǎn)業(yè)化要求。
國外在量子信息領(lǐng)域的研發(fā),,企業(yè)參與度極高,,相關(guān)企業(yè)的發(fā)展情況要比國內(nèi)企業(yè)要好。國內(nèi)是靠政府投入,,量子技術(shù)核心企業(yè),在規(guī)模和投入方面,,都還是欠缺的,。
比如,微軟正在花大量資金和資源來研究量子計算機,。目前,,微軟已經(jīng)能夠設(shè)計出基本量子比特構(gòu)件單元,做好了開發(fā)出一臺完整量子計算機的準(zhǔn)備,。
近兩年IBM也在量子計算機上集中了大量資源,,5月IBM的科學(xué)家首次將該公司的量子計算機接入云端服務(wù)向大眾公開。IBM希望幾年之內(nèi)就能開發(fā)出可用于量子計算機的實驗芯片,。
國外企業(yè)將大量的精力放到了量子計算領(lǐng)域,。而中國在這方面的投入相對不足,在量子計算和量子測量方面,,美國要校中國領(lǐng)先,。
但在量子通信應(yīng)用領(lǐng)域,中國和歐美交替領(lǐng)先,,甚至?xí)袕澋莱嚨目赡堋?/p>
去年“中國科學(xué)院-阿里巴巴量子計算實驗室”正式在上海成立,。該實驗室的目標(biāo)是為電子商務(wù)和數(shù)據(jù)中心研究量子安全技術(shù),并探索超越經(jīng)典計算機的下一代超快計算技術(shù),。
2015年初,,華為中央研究院開始在主要高校計算機專業(yè)招聘量子專業(yè)博士,啟動量子技術(shù)與未來ICT產(chǎn)業(yè)的契合點研究,。
2017年有望出現(xiàn)市場化的產(chǎn)品
對于量子通信未來的產(chǎn)業(yè)規(guī)模,,國盾量子相關(guān)人士接受21世紀(jì)經(jīng)濟報道記者采訪時表示:“這是個難題,只能說市場規(guī)模可觀,?!痹谒磥恚瑥幕A(chǔ)理論的研究,、技術(shù)創(chuàng)新,、產(chǎn)業(yè)化的環(huán)境等方面來看,短期不會出現(xiàn)用戶爆發(fā)性增長的需求,。
中科院院士潘建偉在一場活動中也表示,,很多科技和科技成果轉(zhuǎn)化,是兩張皮,。原因是前期基礎(chǔ)研究的成果出來后,,到變成真正有用的成果之前,還有一段技術(shù)研發(fā)的路子需要走,。這一段經(jīng)常就得不到大家的關(guān)注,,相當(dāng)于有一個“死亡之谷”。
量子信息是否能跨越“死亡之谷”,?樂觀者認(rèn)為,,隨著市場化的公司的介入,2017年可能會出現(xiàn)真正的市場化產(chǎn)品,。
九州量子董事長鄭韶輝告訴21世紀(jì)經(jīng)濟報道記者,,一方面國家產(chǎn)業(yè)政策的出臺和各地政府和行業(yè)會跟進(jìn),另一方面工業(yè)化量子通信的設(shè)備的出臺,,越來越多的項目會落到實處,,會真正感受到量子就在身邊。
市場化的公司也會開始建設(shè)運營,,如干線網(wǎng)和城域網(wǎng)的企業(yè),。
21世紀(jì)經(jīng)濟報道記者梳理發(fā)現(xiàn),今年建設(shè)的京滬干線和杭滬干線均處于長三角地區(qū),,浙江省高層曾多次強調(diào),,要努力把浙江打造成量子通信研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化重要基地。2017年,,長三角地區(qū)將會進(jìn)一步推進(jìn)量子通信產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用和普及,。
鄭韶輝將未來量子產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展分成三個階段,每個階段差不多三到五年,。第一個階段是設(shè)備商的三年,,把成本降低到十分之一,對量子+時代的到來奠定深厚的基礎(chǔ),。第二個五年就是運營商的三年,,全國會組建成一個量子通信網(wǎng)絡(luò),,交流將會變得私密而安全。很多企業(yè)都會參與到這個領(lǐng)域來,。
第三個就是互聯(lián)網(wǎng)平臺商的三年,,互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)和支付領(lǐng)域迎來非常巨大的變化,互聯(lián)網(wǎng)+之后將迎來更加安全,、和諧的量子+時代的到來,。而目前正處于第一階段,各種項目正在逐步推進(jìn)之中,。