中國信息通信研究院(以下簡稱“中國信通院”)正式發(fā)布了《量子信息技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用研究報告(2024)》。這份權(quán)威報告系統(tǒng)梳理了全球量子信息技術(shù)的最新進展,深入剖析了其核心技術(shù)、產(chǎn)業(yè)生態(tài)、應(yīng)用前景與挑戰(zhàn),并為我國在該領(lǐng)域的未來發(fā)展提供了戰(zhàn)略性建議。報告不僅是一份技術(shù)發(fā)展的“體檢單”,更是一幅指引未來科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)變革的路線圖。
報告開篇即指出,量子信息技術(shù)是繼經(jīng)典信息技術(shù)之后可能引發(fā)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的戰(zhàn)略前沿技術(shù)。它主要涵蓋量子計算、量子通信與量子精密測量三大方向,三者相互支撐,共同構(gòu)成了未來信息技術(shù)的基石。當(dāng)前,全球主要經(jīng)濟體均在量子科技領(lǐng)域加大投入、激烈競逐,力圖搶占未來發(fā)展的制高點。
在量子計算領(lǐng)域,報告詳細(xì)分析了超導(dǎo)、離子阱、光量子、半導(dǎo)體等多種技術(shù)路線的進展與瓶頸。其中,超導(dǎo)量子計算在比特數(shù)量、操控精度和互聯(lián)擴展性方面進展顯著,已成為現(xiàn)階段的主流路徑之一。報告特別強調(diào),量子計算已進入從“實驗室原理驗證”邁向“解決實際問題的專用量子計算”的關(guān)鍵過渡期。在化學(xué)模擬、新材料研發(fā)、金融建模和人工智能等特定領(lǐng)域,量子計算已展現(xiàn)出超越經(jīng)典計算的潛力。報告也清醒地指出,實現(xiàn)通用、容錯的量子計算機仍需在量子比特質(zhì)量、糾錯算法和規(guī)模化集成等核心問題上取得根本性突破。
量子通信方面,報告重點闡述了量子密鑰分發(fā)(QKD)技術(shù)的成熟與應(yīng)用推廣情況。我國在量子通信,特別是“墨子號”衛(wèi)星和“京滬干線”等重大工程上取得了世界領(lǐng)先的成果,為構(gòu)建天地一體化的廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)奠定了基礎(chǔ)。報告認(rèn)為,QKD技術(shù)正從點對點、小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)向城域、廣域網(wǎng)絡(luò)演進,并與經(jīng)典通信網(wǎng)絡(luò)逐步融合。量子通信網(wǎng)絡(luò)不僅是信息安全的“終極防線”,未來更可能作為量子計算資源的“傳輸通道”,構(gòu)成量子互聯(lián)網(wǎng)的雛形。
量子精密測量則被視為可能率先實現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的方向。報告展示了其在時間基準(zhǔn)(量子時鐘)、磁場測量、重力測量以及生命科學(xué)成像等領(lǐng)域的顛覆性應(yīng)用前景。這些技術(shù)有望極大提升導(dǎo)航定位精度、資源勘探能力、醫(yī)療診斷水平乃至基礎(chǔ)科學(xué)研究的手段。
在應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)層面,報告描繪了量子信息技術(shù)賦能千行百業(yè)的廣闊圖景。從網(wǎng)絡(luò)安全、藥物發(fā)現(xiàn)、金融科技到人工智能、材料科學(xué)、能源化工,量子技術(shù)有望在眾多領(lǐng)域催生革命性的解決方案。全球量子產(chǎn)業(yè)生態(tài)正在加速形成,涵蓋硬件、軟件、云平臺、行業(yè)應(yīng)用及標(biāo)準(zhǔn)制定的產(chǎn)業(yè)鏈條日趨完整。
面對機遇與挑戰(zhàn),報告最后提出了推動我國量子信息技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵建議:一是持續(xù)加強基礎(chǔ)研究與核心技術(shù)攻關(guān),特別是關(guān)鍵元器件和材料的自主研發(fā);二是加速推動應(yīng)用探索與典型場景示范,促進技術(shù)成果向現(xiàn)實生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化;三是構(gòu)建開放協(xié)同的創(chuàng)新生態(tài),鼓勵產(chǎn)學(xué)研用深度融合;四是積極參與并主導(dǎo)國際標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)則制定,提升國際話語權(quán);五是高度重視人才培養(yǎng)與引進,夯實長遠(yuǎn)發(fā)展的智力基礎(chǔ)。
總而言之,中國信通院發(fā)布的這份《量子信息技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用研究報告(2024)》,以其全面的視角、深入的分析和前瞻的判斷,為政府決策、產(chǎn)業(yè)布局和學(xué)術(shù)研究提供了極具價值的參考。它清晰地表明,量子信息技術(shù)已不再是遙遠(yuǎn)的科學(xué)幻想,而是正在快速演進的現(xiàn)實科技力量。抓住這一歷史性機遇,系統(tǒng)性布局和投入,對于我國建設(shè)科技強國、保障國家安全和贏得未來競爭具有至關(guān)重要的意義。