(财经天下)全球主要经济体竞下“先手棋”：量子科技为何重要？
中新社北京5月7日电 题：全球主要经济体竞下“先手棋”：量子科技为何重要？
作者 刘亮 张颖
世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”、世界首台单光子量子计算机.... 。 .近年来 ， 随着中国量子科技的发展 ， “量子”这个神秘的概念逐渐走进公众视野 。
与此同时 ， 这一象征着新一轮科技革命的前沿领域 ， 也吸引不少全球主要经济体竞相从顶层设计、战略投资、人才培养等层面下“先手棋” 。 那么 ， 什么是量子科技 ， 为何它如此重要？量子科技又有哪些潜在应用前景？
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 。
根据量子理论 ， 量子是最小的、不可再分割的能量单位 ， 研究量子即研究物质世界微观粒子运动的规律 。 但有意思的是 ， 量子的状态和位置可谓变化莫测 ， 甚至还有些“违背常理” ， 如著名的难知死活的“薛定谔的猫”即一典型实验 。
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进入加速发展的新浪潮 。
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 。
【先手棋|全球主要经济体竞下“先手棋”：量子科技为何重要？】业界观点普遍认为 ， 量子应用具有显著优势：量子通信可在理论上做到通信的绝对保密；量子计算可实现运算的指数级增长 ， 几秒钟即可破解传统计算机需数万年才能破解的复杂密码；量子测量可达到原子量级 ， 而传统测量技术最小只能探测到微米量级.... 。 .
在新技术前景的推动下 ， 全球主要经济体都在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 ， 已陆续推出量子技术发展战略计划 。
量子科技进入“商业化前夜”？
刻下 ， “量子概念”正处在时代“风口” 。 从当前有关研究进展看 ， 尽管量子科技离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 。 量子测量则可以在地形测绘、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”乃至更长时期里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 。 (完)
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