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中國經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報記者|王曉濤

“結(jié)合量子計算所需的物理學(xué)基礎(chǔ)與算法基礎(chǔ)，量子計算有望在10~15年內(nèi)實現(xiàn)商用，預(yù)計量子計算的商用元年在2030年左右?！比涨鞍l(fā)布的《二零二一量子計算技術(shù)創(chuàng)新與趨勢展望》對量子計算的商用前景做了預(yù)測，“預(yù)計2030年全球量子計算市場規(guī)模將達(dá)到140.1億美元，并以30%左右的增速平緩上升，至2035年預(yù)計會達(dá)到489.7億美元的市場規(guī)模。”
這份由賽迪顧問人工智能產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的研究報告介紹，量子計算能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)典計算技術(shù)無法比擬的巨大信息攜帶量和超強(qiáng)并行計算處理能力，在計算能力上為解決大量新議題和項目提供了革命性路徑，受到世界主要國家和科技企業(yè)的廣泛關(guān)注。盡管在短期內(nèi)，量子計算作為一項基礎(chǔ)研究，尚未能實現(xiàn)落地應(yīng)用，但它正在不斷向人工智能、生物醫(yī)藥、金融安全、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域滲透。報告強(qiáng)調(diào)，一旦量子計算機(jī)強(qiáng)大到可以完成經(jīng)典計算機(jī)無法執(zhí)行的計算時，“量子霸權(quán)”將會由此實現(xiàn)。
回顧量子計算的發(fā)展歷程，從20世紀(jì)80年代量子計算概念的最初構(gòu)想到20世紀(jì)90年代劃時代的量子算法編制，再到21世紀(jì)以來商用量子計算機(jī)實現(xiàn)路徑的孵化成型，在近半個世紀(jì)的積淀與培育中，提高量子比特數(shù)和探索物理實現(xiàn)粒子是科學(xué)界與企業(yè)界努力的目標(biāo)。報告認(rèn)為，未來，向?qū)嶒炇彝馔卣沽孔佑嬎悖瑢崿F(xiàn)通用量子計算機(jī)，“面向廣泛商業(yè)化應(yīng)用場景是科技浪潮即將奔赴的海岸”。
量子科技是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的必爭領(lǐng)域之一，全球主要國家高度重視量子科技發(fā)展。近年來，美國、歐盟、英國、日本等主要國家和組織高度重視量子科技發(fā)展，通過出臺政策文件、成立研究機(jī)構(gòu)、支持量子科技研究等方式加大對量子科技的規(guī)劃布局和支持力度。
我國亦充分認(rèn)識到量子科技發(fā)展的重要性和緊迫性。在我國，量子科技產(chǎn)業(yè)得到政策持續(xù)支持，已上升為國家戰(zhàn)略。2016年，《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》提出了促進(jìn)“量子信息技術(shù)”發(fā)展的戰(zhàn)略規(guī)劃。
可以說，在各國頂層政策催化下，量子計算在前沿科技領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注，科研探索和技術(shù)創(chuàng)新保持活躍，發(fā)展態(tài)勢良好。
報告顯示，雖然量子計算存在多種技術(shù)路線，但尚無任何一種路線能夠完全滿足實用化條件要求從而推動技術(shù)方案的融合收斂，對粒子狀態(tài)的控制是亟待突破的難點?！熬嚯x實現(xiàn)對規(guī)?；囿w量子體系的精確制備、操控與探測還需至少十年的探索周期?！?br/>當(dāng)前，量子計算市場主要集中于研發(fā)環(huán)節(jié)。若實現(xiàn)量子比特質(zhì)量、量子糾錯算法、量子比特控制等核心挑戰(zhàn)的突破，未來市場規(guī)模將實現(xiàn)爆發(fā)性增長。
量子計算作為量子科技的重要應(yīng)用之一，在面向“十四五”乃至更長遠(yuǎn)的未來，有望成為中國在全球科技產(chǎn)業(yè)中“換道超車”、掌握尖端技術(shù)話語權(quán)的重要核心技術(shù)。
需要強(qiáng)調(diào)的是，報告指出，量子計算尚無專利壁壘，當(dāng)前搶占技術(shù)入口將獲得至關(guān)重要的議價權(quán)。在經(jīng)典計算機(jī)體系內(nèi)，計算芯片設(shè)計與制造的核心技術(shù)掌握在科技巨頭公司手中，并處于壟斷地位；而在量子計算領(lǐng)域，尚未形成壟斷性巨頭公司或者較高的技術(shù)專利壁壘。
相較于量子通信，量子計算的技術(shù)突破難度較高，由于量子計算極易被環(huán)境熱量或波動干擾致使計算結(jié)果出錯，因此量子糾錯算法對結(jié)果的準(zhǔn)確性極其重要，而提升量子比特的測控精度是量子計算機(jī)實用化的關(guān)鍵問題。
量子計算當(dāng)前還處于原型機(jī)研發(fā)階段，商業(yè)化前景仍然存在不確定性，但氣象、金融、石油化工、材料、生物醫(yī)藥、汽車交通等眾多行業(yè)已開始關(guān)注這一技術(shù)的巨大發(fā)展?jié)摿?，并開始與科技企業(yè)和初創(chuàng)企業(yè)進(jìn)行合作探索。
最后，報告認(rèn)為，量子計算與經(jīng)典計算并非競爭關(guān)系，量子領(lǐng)域的發(fā)展應(yīng)加深和傳統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的合作，利用現(xiàn)有技術(shù)成果加速自身發(fā)展。未來，量子計算機(jī)和經(jīng)典計算機(jī)將“相輔相成、并行存在”，分別面對不同的市場需求，從中找到適合的商業(yè)模式和應(yīng)用模式，占據(jù)相應(yīng)市場份額。