量子科技战鼓敲响，谁在抢下“先手棋”？

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作者：国是直通车



文/刘亮 张颖
“遇事不决，量子力学”。
过去，谈到“量子”，很多人都会觉得很深奥和陌生。以至于在遇到难以处理的问题时，人们编出了这么一句网络流行语来互相调侃。
然而，近年来，随着量子科技突飞猛进，中国、美国、欧盟等全球主要经济体竞相重点布局发展量子技术，“量子”这一象征着前沿科技领域的神秘概念也频频出现在我们的视野中。
那么，什么是量子科技，为何全球主要经济体如此重视它呢？
什么是量子科技？

量子科技，顾名思义，即围绕量子研究衍生的科学技术。从现代物理学发展史看，量子有关概念的提出最早可追溯到19世纪末至20世纪初。
彼时，一些欧洲物理研究者认为，从牛顿力学到热力学、电磁理论，人类的“物理学大厦”已全部落成，鲜有展开研究的余地。但随着德国物理学家马克斯·普朗克在1900年提出了量子理论，经典物理学迎来了一场影响深远的革命。最终，量子理论与相对论一起，构成了现代物理学两大支柱。
百余年来，基于量子理论，核能、激光、半导体、芯片等科技得以问世，进而发展出计算机、互联网、手机等人类社会的重大应用。而近年来，量子领域的新发现、新理论、新技术如雨后春笋般涌现，更预示着量子领域已迎来加速发展的新浪潮。
量子科技为何如此重要？

针对近年来量子领域的迅速发展，中国科学院院士郭光灿曾强调，未来围绕量子通信、量子计算和量子测量三大领域展开的创新应用将是关键。
在新技术前景的推动下，世界主要经济体竞相出台量子科技发展战略，并将其视为抢占经济、军事、安全等领域全方位优势的战略制高点。
2018年，美国通过《国家量子计划法案》，制定量子科技长期发展战略，并斥资12.75亿美元开展量子信息科技研究等；同年，欧盟为期10年的10亿欧元“量子旗舰计划”也正式启动。俄罗斯也不甘落后，于2019年通过了国家量子技术发展路线图，其提议的计划总预算为511亿卢布。此外，日本、英国、新加坡、澳大利亚等国亦雄心勃勃，相继出台量子技术发展战略计划。
量子科技进入“产业化前夜”？

刻下，“量子概念”正处在时代“风口”。从当前有关研究进展看，尽管量子科技要进入大规模普及还有很长一段路要走，但相关前景广阔。
以量子计算为例，根据国际数据公司（IDC）预测，到2027年，全球量子计算市场规模将达到107亿美元，与2017年相比，10年内增长超过40倍。波士顿咨询公司预计，到2030年，量子计算市场的潜力将超过500亿美元。
从应用前景上看，量子计算有望在研发新药、破解密码、能源勘探、气象预报、金融分析以及人工智能等领域大显身手。量子通信方面，信息系统的安全性将大幅提升，同时，随着量子通信带宽的增加以及网络覆盖的加深，量子互联网，以及基于图片、视频、虚拟现实（VR）等传输形式的应用将出现。量子测量则可在地形测绘、医学检验、传感器等领域发挥重要作用。
值得一提的是，当前中国量子技术研究已在全球版图中占据重要位置。尤其在量子通信，中国已基本处于国际领先水平。但也应看到，中国量子科技在支撑设备、关键核心元器件等仍存在不少短板。对此，中国官方亦在持续加码相关投入，并将量子科技纳入“十四五”乃至更长时期重点布局的前沿科技领域。
可以预见，随着全球主要经济体“量子计划”的战鼓相继敲响，在时代风口、国家政策、资本等多重助力下，量子科技大规模应用推广或许就在不远的将来。
来自：国是直通车
编辑：陈昊星
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