2020年，我國(guó)量子科技領(lǐng)域迎來(lái)了關(guān)鍵性的發(fā)展。尤其是5G時(shí)代對(duì)安全的更高標(biāo)準(zhǔn)，讓量子通信在金融、通信行業(yè)等變得異常活躍。12月27日，在中國(guó)電信2021年度工作會(huì)上，中國(guó)電信總經(jīng)理李正茂就表示，中國(guó)電信將完善科技創(chuàng)新的戰(zhàn)略布局，聚焦5G、人工智能、量子通信等新一代通信技術(shù)，加強(qiáng)創(chuàng)新合作，構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研用一體、研發(fā)運(yùn)營(yíng)一體的創(chuàng)新研發(fā)生態(tài)。

無(wú)疑，量子科技已成為群雄逐鹿的新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革前沿陣地。業(yè)內(nèi)人士分析，隨著各方勢(shì)力入局，量子領(lǐng)域有望加速產(chǎn)業(yè)化。

量子通信崛起的一年

2020年是量子科學(xué)發(fā)展至關(guān)重要的一年。其發(fā)展不僅首次進(jìn)入到我國(guó)最高決策層集體關(guān)注的視野中，還在多個(gè)方面產(chǎn)生了技術(shù)突破。

3月，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉團(tuán)隊(duì)等研究人員實(shí)現(xiàn)了500公里級(jí)真實(shí)環(huán)境光纖的雙場(chǎng)量子密鑰分發(fā)和相位匹配量子密鑰分發(fā)，傳輸距離達(dá)到509公里，創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄；6月，“墨子號(hào)”首次實(shí)現(xiàn)無(wú)中繼千公里級(jí)量子保密通信，不僅將地面無(wú)中繼量子保密通信的空間距離提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)，而且確保了極端情況下的安全性；9月，“量子直接通信技術(shù)”作為全國(guó)科技創(chuàng)新中心建設(shè)的重大成果之一在2020中關(guān)村論壇成果發(fā)布會(huì)上發(fā)布，據(jù)了解，該成果實(shí)現(xiàn)了10公里光纖鏈路4 kb/s通信速率的量子保密電話(huà)，推動(dòng)了量子直接通信的實(shí)用化發(fā)展；12月，量子計(jì)算機(jī)“九章”問(wèn)世，由此，我國(guó)首次實(shí)現(xiàn)“量子計(jì)算優(yōu)越性”，成為全球第二個(gè)實(shí)現(xiàn)量子優(yōu)越性的國(guó)家。

量子通信產(chǎn)業(yè)走向?qū)嵱没?/p>

量子通信以絕對(duì)安全和高效率性?xún)纱髢?yōu)勢(shì)，成為各國(guó)重點(diǎn)搶占的戰(zhàn)略技術(shù)高地。不過(guò)，產(chǎn)業(yè)化才是量子通信應(yīng)用的試金石。

據(jù)12月15日發(fā)布的《2020量子安全技術(shù)白皮書(shū)》顯示，國(guó)內(nèi)量子保密通信產(chǎn)業(yè)鏈的上下游生態(tài)逐漸健全，上游關(guān)鍵器件已基本實(shí)現(xiàn)自主可控。其中，光學(xué)調(diào)制器件的研發(fā)生產(chǎn)、芯片化集成基本上處于國(guó)際先進(jìn)水平，單光子探測(cè)器件的核心近紅外單光子雪崩二極管等，也實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)。

譬如今年7月，“江寧區(qū)政務(wù)網(wǎng)量子通信專(zhuān)網(wǎng)項(xiàng)目”通過(guò)專(zhuān)家驗(yàn)收。又如10月國(guó)網(wǎng)杭州供電公司通過(guò)應(yīng)用量子通信技術(shù)為杭州亞運(yùn)會(huì)供電保障提供重要支撐。引入量子信息技術(shù)，可對(duì)各級(jí)指揮中心和重要場(chǎng)館之間的傳輸通道進(jìn)行加密，可實(shí)現(xiàn)指揮體系中音視頻通話(huà)、保電系統(tǒng)信息傳輸?shù)慕^對(duì)安全。至于已然走在量子通訊前沿的中國(guó)電信，今年，中國(guó)電信攜手量子保密通信龍頭企業(yè)國(guó)盾量子成立中電信量子科技有限公司。目前，雙方正在研發(fā)一個(gè)支持量子安全通話(huà)的手機(jī)項(xiàng)目，據(jù)中國(guó)電信方面消息，預(yù)計(jì)在今年年底或明年年初，面向民用市場(chǎng)帶有量子通話(huà)功能的國(guó)產(chǎn)手機(jī)將會(huì)推出。

國(guó)內(nèi)量子通信產(chǎn)業(yè)化主要以量子保密通信為主。自2014年京滬干線(xiàn)開(kāi)啟建設(shè)以來(lái)，中國(guó)量子保密通信建設(shè)開(kāi)始提速，骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)、星地一體化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不斷完善，為量子通信向政務(wù)、金融、電力、交通等行業(yè)滲透打下基礎(chǔ)。目前，國(guó)內(nèi)已經(jīng)建成的量子保密通信干線(xiàn)包括了“京滬干線(xiàn)”“武合干線(xiàn)”“滬杭干線(xiàn)”。城域量子通信網(wǎng)絡(luò)方面，目前國(guó)家廣域量子骨干網(wǎng)、山東“齊魯干線(xiàn)”、廣東粵港澳量子通信骨干網(wǎng)、江淮量子網(wǎng)、國(guó)防領(lǐng)域量子通信項(xiàng)目、量子通信衛(wèi)星等多個(gè)重大工程處于在建狀態(tài)。

“十四五”時(shí)期有望迎來(lái)廣闊市場(chǎng)空間

量子科技是事關(guān)國(guó)家信息安全的戰(zhàn)略新興領(lǐng)域。11月3日，《中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》公布，“量子信息”被寫(xiě)入規(guī)劃，該建議明確指出，瞄準(zhǔn)人工智能、量子信息、集成電路等前沿領(lǐng)域，實(shí)施一批具有前瞻性、戰(zhàn)略性的國(guó)家重大科技項(xiàng)目。在政策催化下，行業(yè)發(fā)展有望加速。據(jù)業(yè)內(nèi)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，到2023年，我國(guó)量子通信行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到805億元。

中國(guó)科技大學(xué)教授陸朝陽(yáng)近日表示，未來(lái)，量子通信領(lǐng)域發(fā)展的目標(biāo)是，構(gòu)建完整的空地一體廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)體系，在國(guó)防、政務(wù)、金融和能源等領(lǐng)域加以廣泛應(yīng)用，并與經(jīng)典通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接，形成具有國(guó)際引領(lǐng)地位的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和下一代國(guó)家信息安全生態(tài)系統(tǒng)。

科技創(chuàng)新，核心在于人才，人才短缺是阻礙量子科技發(fā)展和競(jìng)爭(zhēng)力提升的重要因素。加強(qiáng)合作創(chuàng)新，擴(kuò)大量子專(zhuān)業(yè)人才隊(duì)伍，將為該領(lǐng)域發(fā)展帶來(lái)強(qiáng)大的動(dòng)力。

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