逆风:中央经济工作会议战略科技之量子信息!
股市刀锋
原标题:逆风:中央经济工作会议战略科技之量子信息! 来源:逆风
量子信息技术在面向“十四五”乃至更长远的未来,有望成为中国在全球科技产业中“换道超车”、掌握产业链话语权的重要核心技术,具有深远的战略意义。
上周中央经济工作会议明确了2021年经济工作八项重点任务,战略科技列在首位。关于战略科技,十四五规划中有强调:瞄准人工智能、量子信息、集成电路、生命健康、脑科学、生物育种、空天科技、深地深海等前沿领域,实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技项目。今天讲讲量子信息领域。
量子科技发展具有重大科学意义和战略价值,是一项对传统技术体系产生冲击、进行重构的重大颠覆性技术创新,将引领新一轮科技革命和产业变革方向。近年来,我国量子信息技术研究领域取得重大进展。从中国在量子信息领域的发展情况来看,我们在量子通信领域处于全球领先的地位,在量子计算领域前期落后于美国。
“量子”是一个物理量的最小单位,光子、电子都是量子的一种。在传统计算机中,每个电子元件只能表示“1”或“0”,即“开”或“关”两种状态;而量子则可以同时表示多种状态,这就意味着很少的量子比特就能实现大量经典比特才能完成的计算。
量子信息技术是指通过对光子、电子和冷原子等微观粒子系统及其量子态进行精确的人工调控和观测,借助量子叠加和量子纠缠等独特物理现象,以经典理论无法实现的方式获取、传输和处理信息。当前量子科技主要包括量子计算、量子通信和量子测量三大技术领域。量子信息结合了量子力学和信息科学的知识,属于两者的交叉学科。
而量子信息又分为了量子计算和量子通信。经常听说的量子计算机,就属于量子计算,和量子通信有很大的区别。
量子通信,分为“量子密钥分发”和“量子隐形传态”。它们的性质和原理是完全不同的。
量子科技产业获政策持续支持,已上升为国家战略。回顾过去多年国家对量子科技产业的支持,中国对量子科技的布局较为超前。早在2006年发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中,就已经提出“重点研究量子通信的载体和调控原理及方法,量子计算,电荷-自旋一相位-轨道等关联规律以及新的量子调控方法”。在2013年发布的《国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012-2030年)》中,再次强调了“为空间网络、光网络和量子网络研究提供必要的实验验证条件”。2015年发布的《中国制造2025》中,提出“积极推动量子计算”的规划。2016 年的“十三五规划”以及《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》中,均对量子计算、量子通信、量子密钥技术等研发和应用提出了要求,量子科技已经上升到国家战略。
1、量子计算机拥有的计算能力存在远超传统计算机的潜力。未来若技术取得突破,有望带来社会生产力的提升。
2、量子通信基于量子力学原理保证信息或密钥传输安全性,主要分为量子隐形传态(QT)和量子密钥分发(QKD)两类。目前产业化的主要是QKD,基于量子力学保证密钥分发的安全性。量子通信和量子信息网络的研究和发展,将对信息安全和通信网络等领域产生重大变革和影响,成为未来信息通信行业的科技发展和技术演进的关注焦点之一。
3、量子测量基于微观粒子系统及其量子态的精密测量,主要包括时间基准、惯性测量、重力测量、磁场测量和目标识别五个方向,应用涵盖基础科研、空间探测、生物医疗、惯性制导、地质勘测、灾害预防等领域。
量子计算还处于原型机研发阶段,技术上仍面临多项挑战。从技术的维度出发量子计算机面临以下四方面的问题。1)扩展性。在进行量子计算的时候,要保持量子比特处于相干态中,而且随着量子比特数量增加,保持相干态变得越来越难,进行量子比特的进一步扩展困难重重。2)相干时间短。在极其短暂的时间段内,完成一定逻辑操作,对于量子逻辑门之间的切换速度要求非常高。退相干相对于量子门操作时间要足够长,以保证在系统退相干之前能够完成整个量子计算的过程。3)去相干纠错。量子计算机因为无法避免量子比特退相干出错,引入了纠错机制;而由于去相干的纠错机制,目前还无法实现1个真正的能够容错的满足量子计算的逻辑比特。4)输入和末态的测量。要能够把量子比特初始化为一个标准态,即要求量子计算的输入态是已知的,同时具备对量子计算末态进行测量的能力。
量子计算距离商业化仍有距离,重点关注量子通信产业投资价值。由于量子计算当前仍处于研究探索的实验室阶段,距离商业化落地仍有距离,因此在上市公司层面没有太多可供选择的投资标的。相对而言,量子通信产业已经处于商业化的初期,具有更大的二级市场投资价值。
当前正处于国家“十四五”规划编制的重要窗口期,中央经济工作会议明确了量子信息等前沿领域的科技项目,再次凸显量子科技作为国家战略的顶层设计。量子信息技术在面向“十四五”乃至更长远的未来,有望成为中国在全球科技产业中“换道超车”、掌握产业链话语权的重要核心技术,具有深远的战略意义。产业在政策的驱动下,将进一步迎来加速发展。建议关注:国盾量子、凯乐科技、光迅科技、亨通光电、神州信息、蓝盾股份、三力士、浙江东方、亚光科技、卓翼科技、苏州科达等。