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中國經濟導報記者|王曉濤
“結合量子計算所需的物理學基礎與算法基礎，量子計算有望在10~15年內實現(xiàn)商用，預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創(chuàng)新與趨勢展望》對量子計算的商用前景做了預測，“預計2030年全球量子計算市場規(guī)模將達到140.1億美元，并以30%左右的增速平緩上升，至2035年預計會達到489.7億美元的市場規(guī)模。”
這份由賽迪顧問人工智能產業(yè)研究中心發(fā)布的研究報告介紹，量子計算能夠實現(xiàn)經典計算技術無法比擬的巨大信息攜帶量和超強并行計算處理能力，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)的廣泛關注。盡管在短期內，量子計算作為一項基礎研究，尚未能實現(xiàn)落地應用，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域滲透。報告強調，一旦量子計算機強大到可以完成經典計算機無法執(zhí)行的計算時，“量子霸權”將會由此實現(xiàn)。
回顧量子計算的發(fā)展歷程，從20世紀80年代量子計算概念的最初構想到20世紀90年代劃時代的量子算法編制，再到21世紀以來商用量子計算機實現(xiàn)路徑的孵化成型，在近半個世紀的積淀與培育中，提高量子比特數(shù)和探索物理實現(xiàn)粒子是科學界與企業(yè)界努力的目標。報告認為，未來，向實驗室外拓展量子計算，實現(xiàn)通用量子計算機，“面向廣泛商業(yè)化應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業(yè)變革的必爭領域之一，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、成立研究機構、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)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》提出了促進“量子信息技術”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域受到廣泛關注，科研探索和技術創(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用之一，在面向“十四五”乃至更長遠的未來，有望成為中國在全球科技產業(yè)中“換道超車”、掌握尖端技術話語權的重要核心技術。
需要強調的是，報告指出，量子計算尚無專利壁壘，當前搶占技術入口將獲得至關重要的議價權。在經典計算機體系內，計算芯片設計與制造的核心技術掌握在科技巨頭公司手中，并處于壟斷地位；而在量子計算領域，尚未形成壟斷性巨頭公司或者較高的技術專利壁壘。
相較于量子通信，量子計算的技術突破難度較高，由于量子計算極易被環(huán)境熱量或波動干擾致使計算結果出錯，因此量子糾錯算法對結果的準確性極其重要，而提升量子比特的測控精度是量子計算機實用化的關鍵問題。
量子計算當前還處于原型機研發(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)已開始關注這一技術的巨大發(fā)展?jié)摿?，并開始與科技企業(yè)和初創(chuàng)企業(yè)進行合作探索。
最后，報告認為，量子計算與經典計算并非競爭關系，量子領域的發(fā)展應加深和傳統(tǒng)技術領域的合作，利用現(xiàn)有技術成果加速自身發(fā)展。未來，量子計算機和經典計算機將“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)模式和應用模式，占據相應市場份額。