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发表于 2024-5-23 21:59:31
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打造“量子谷”，提速“量子+”，湖北出台三年行动方案——青云直上无限“量”
湖北日报数字传媒
2024-5-2309:10湖北《湖北日报数字传媒》官方账号
5月22日，武汉量子技术研究院，科研人员调试量子卫星地面站。 （湖北日报全媒记者 魏铼 摄）
湖北日报全媒记者 马文俊
新闻调查
上世纪初，量子理论开启第一轮量子革命，诞生出半导体、激光、核能源等诸多尖端技术，驱动人类全面迈入信息时代。
当前，第二次量子革命来势如潮，量子通信、量子计算和量子测量方兴未艾，突破性、颠覆性成果频出。
量子科技产业化迎来机遇期。2023年12月，中央经济工作会议提出，开辟量子、生命科学等未来产业新赛道。
市场机构预计，2023年至2028年，全球量子产业规模年平均增长率将达到44.8%，到2035年产业总规模有望升至8117亿美元。
未来已来，湖北如何竞逐量子产业新赛道？连日来，湖北日报全媒记者进行了深入探访。
“量”产多项领先成果，跻身全国第一梯队
5月17日，武汉某科技创新中心的无尘实验室内，工程师们正为精密的量子器件做下线前的最后检查。
“在量子密钥分发领域，团队基于自主硅光IP，完成偏振量子态编码和解码芯片开发，性能达国际领先水平，相关芯片器件已实现小批量供货。”该中心量子业务负责人介绍，与传统算法加密不同，经过量子加密的信息，不仅可实现“一次一密”“阅后即焚”，还能使窃听者无处遁形。
小小的量子，缘何拥有如此魔力？
根据量子理论，量子是最小的、不可再分割的能量单位。在我们日常生活的宏观世界里，物体的位置、速度等都可被精确测算，但在微观量子世界中，各种物理规则却迥然不同。
无论相隔咫尺光年，两个纠缠的量子始终“心有灵犀”；没有固定运动路径，多状态叠加存在，不确定性是量子世界中唯一的确定性……量子物理学的奇妙魅力，最终也通过量子技术，为全球打开了通往新世界的大门。
着眼量子科技广阔的发展前景，湖北在全国率先起跑，从原始创新到场景应用，量子产业跻身全国第一梯队。
多年来，位于武汉的中国科学院精密测量院完成了多项“从0到1”的历史性突破。该院完成的我国首台钙离子光钟，105亿年偏差不到一秒，成功在原子频标领域留下浓墨重彩的湖北声音。
“以自研的量子加密芯片为核心，我们的多款产品正从源头解决信息安全问题。”长江量子（武汉）科技有限公司副总经理柳鹏介绍，其量子安全蓝牙耳机、量子安全电脑，能自动在终端上完成加密和解密，有效防止信息泄露。
量子计算的优越性更令人赞叹。业内人士透露，同样是分解300万大数据的任务，目前万亿次的经典计算机，大约需要15万年，而使用量子计算机只需1秒。“今年，公司研制的国内首台‘100+’比特原子量子计算原型机正式发布，受到业界广泛关注。”中科酷原科技（武汉）有限公司总经理汤彪表示。
作为湖北省量子科技产业的“链主”企业，湖北交投集团已在多个领域深耕。目前，由其承建的湖北省量子通信骨干网总里程已超1700公里，鄂州花湖国际机场智慧高速也被打造为全国首条具备量子保密安全能力的智慧高速公路。
眼下，以光谷为创新极核，湖北已初步形成以量子芯片和元器件、量子保密通信终端、原子钟、时空精密测量仪器等为代表的量子科技优势产业链，吸引约20家相关企业扎根，在光量子、量子精密测量、原子量子计算领域具备一定优势。
穿越“阵痛期”，光谷蓄力打造“量子谷”
尽管产业化路径仍在探索，落地应用尚处过渡期，世界各国在量子科技上的竞争却日趋激烈。
近年来，美国、德国、英国、韩国等国家已宣布为量子技术开发提供大量资金。据统计，2023年全球用于量子技术的公共资金比2022年猛增50%以上。
火热布局的背后，记者走访时发现，也有个别企业正在“十字路口”徘徊。
“公司资金链出现问题，正准备进行重组。”今年初，一家曾经的本地领军企业按下业务暂停键。2021年底在接受记者采访时，该公司负责人曾表示，“下游客户很单一，为弥补量子产品线上的亏损，我们不得不代工更有销路的光器件产品。”
另一家承接了公共交通量子通信服务的公司，同样在近期终止了相关业务。持续高企的维护成本、并不适配的实际场景、尚难落地的远期应用，最终令项目在运行不到3年后便无疾而终。
一步慢、步步慢的“紧要关头”，该怎样引导量子产业穿越“阵痛期”？
2023年11月15日，湖北省政府新闻办召开发布会，提出推动光谷量子化，依托武汉光谷打造“量子谷”，深化与合肥、上海、北京等地量子科技产业协同、错位竞争。
“这一决定恰逢其时。”业内人士表示，量子技术并不是对传统技术的全然替代，而是新一轮的融合提升，“湖北有着大好机会。”
他分析，光谷“独树一帜”的光电子信息产业，能为量子产业提供强力的上游技术支撑，下游高端装备制造、生物医药等行业的需求，则可为相关成果提供广泛的应用场景，同时全国少有的技术人才积淀，厚积了产业跃升的潜力。
错位竞争，提速“量子+”产业
2023年，湖北省、武汉市先后发布加快发展量子科技产业三年行动方案，力争用三年时间，打造全国量子科研高地、产业高地。
宏观政策引导之下，湖北如何从细处入手、实处发力？
“量子科技同时兼具不确定性和颠覆性，在中央和省市支持下，需要我们敢于尝试并找到适合自身发展的路径。”武汉量子技术研究院院长助理、研究员韩玄建议，量子精密测量是目前最接近实用化、产业化的量子产业领域，而武汉是我国精密测量物理的策源地，在量子精密测量领域具有典型的先发优势，可加速完善相关产业链。
在光量子芯片、量子激光雷达、量子材料等方面，武汉大学具备深厚的研究基础并取得一系列重要研究成果。在原子钟、原子重力仪、原子量子计算等基于原子的量子科技方面，中国科学院精密测量院同样产出颇多。在量子精密测量、里德堡原子量子计算、量子物态等诸多领域，华中科技大学有多项领先成绩。
经由高校研发团队、新型研发机构及企业的合作孵化，一系列汉产“量子+”成果迅速打开市场。
基于量子精密测量所发明的原子钟，可为北斗卫星实现精准导航。原子重力仪，可为资源勘探、地质灾害预警等领域提供帮助。量子激光雷达可为环保监测、气象预报提供重要参数。
开放场景的打造同样重要。《湖北省加快发展量子科技产业三年行动方案》提出，要实施场景应用示范工程、产业融合发展工程，打造“量子+科技”城市、“量子+新基建”基础设施、“量子+智慧交通”、“量子+金融安全”、“量子+综合PNT（综合定位、导航与授时）”等五大应用场景，推进“量子+新能源与智能网联汽车”“量子+生命健康”“量子+高端装备”“量子+电子信息”“量子+北斗”“量子+电力电网”等现代化产业融合发展。
“成立近两年来，有赖于地方支持与产业合力，武汉量子技术研究院已产出多项重要研究成果，成为国内量子产业界重要的转化平台。”韩玄说，瞄准量子科技核心关键技术攻关、量子工程示范应用和科技成果在鄂转化，提速“量子+”产业开花，还需要“政产学研金服用”等多方共同努力，特别是产业政策、产业基金的支持和应用场景的牵引。
好风凭借力，湖北量子产业正青云直上。 |
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