本文聚焦量子科技领域,介绍了近期中外量子领域的利好消息,阐述了量子科技带来的“算力革命”及其对产业的影响,分析了我国量子计算技术的现状与优势,还呈现了相关专家针对量子科技在生物医药、国际市场拓展、人才培养等方面提出的建议。
近期,量子科技领域喜讯频传。中国科学家成功研制出“祖冲之三号”量子计算原型机,再度打破超导体系量子计算优越性世界纪录,彰显了我国在量子计算领域的强大实力。与此同时,英伟达首次设立“量子日”,集中展示量子计算的最新技术进展,并深入探讨未来发展趋势。而中国科大也首次实现了量子微纳卫星与可移动地面站间的实时星地量子密钥分发。自3月以来,中外量子领域的多重利好因素相互催化,促使量子科技加速融入产业生活。
近日,中国科学院量子信息重点实验室副主任郭国平在接受记者采访时表示,量子科技所引发的“算力革命”,有望对一些产业产生颠覆性的影响。目前,我国量子计算技术处于全球第一梯队,政策保障与人才梯队建设也在不断完善,为量子科技的发展奠定了坚实基础。然而,要想加速量子计算技术从理论研究走向实际应用,使其尽快成为驱动生产力发展的关键力量,还需在核心技术攻关、产学研协同以及人才培养储备等多个方面协同发力。
郭国平指出,在数字经济时代,“算力”如同水力、电力一般,是支撑社会发展的重要基石。随着社会数字化转型的加速,人类对算力的需求达到了前所未有的高度。量子计算凭借其独特的量子叠加与纠缠特性,能够在特定问题上实现指数级的算力突破。这种算力范式的革新,为破解“算力焦虑”提供了有效的解决方案。与经典计算机相比,量子计算机的并行计算能力更为强大,能够在生物医药、金融科技、流体动力学、能源材料等众多算力密集型领域显著提升效率。
以生物医药领域为例,利用量子计算机快速筛选分子结构,新药研发周期可以从数年大幅缩短至几个月。近年来,国内外已有多项研究围绕靶标识别、药物筛选和优化等环节,积极探索量子计算在生物医药领域的实际应用方案。
郭国平强调,量子计算的核心竞争力主要体现在芯片制造、测控系统和操作系统等关键技术上。我国量子计算技术目前已处于全球领先地位,拥有第一套自主量子计算机测控系统、第一个自主量子计算机操作系统、第一款自主量子芯片设计软件、第一条自主量子芯片生产线以及第一个搭载量子计算机真机的量子计算云平台等。这些自主设备和技术已全部在中国第三代自主超导量子计算机“本源悟空”上集成运行,标志着我国已初步建立起一条自主超导量子计算机制造链。
政策保障与人才梯队建设为量子科技的发展带来了新的机遇。近年来,“量子”多次在政府工作报告、中央经济工作会议中被提及,安徽等地还设立了量子产业先导区,形成了顶层设计与地方实践的强大合力。在《教育部高等教育司关于开展2024年度普通高等学校本科专业设置工作的通知》中,量子科技被列为“关键领域”之一,支持高校布局相关专业,以培养国家战略人才和急需紧缺人才。
今年全国两会期间,身为全国人大代表的郭国平就量子科技领域提出了一系列建议。其中包括引入量子计算“引擎”,加速我国生物医药创新体系建设;加大我国自主量子计算产品“出海”扶持力度;构建多层次量子计算人才教育体系等。
随着量子计算的不断发展,其凭借量子叠加与并行计算的特性所展现出的超强算力,有望成为破解生命科学密码的“钥匙”和建设生物医药创新体系的“引擎”。郭国平建议,应加强顶层规划,构建量子计算与生物医药协同创新体系,将量子计算与生物医药融合发展纳入“十五五”科技创新专项规划,并设立跨领域重点研发计划。同时,要夯实基础研究支撑条件,强化关键技术攻关,培育量子生物医药融合型产业生态。
2024年11月,我国量子计算企业本源量子首次向海外出口自主超导量子计算机机时。在郭国平看来,国际量子计算市场潜力巨大,但量子计算机的供给能力有限,“一带一路”共建国家的量子计算机存在较大缺口。他建议政府制定针对量子计算机出口的专项政策,鼓励量子计算企业拓展海外市场,加强国际合作与技术输出,建立国际合作平台,加强市场推广与宣传,完善售后服务与技术支持。
“功以才成,业由才广”。郭国平还注意到,目前全国范围内量子计算科研人才和工程人才紧缺,量子计算人才培养生态尚不健全。相关统计显示,目前仅有中国科学技术大学等十余所院校开设量子信息科学专业,国内量子计算专业人才数量仅千人左右。我国量子计算教育资源分布不均,产学研融合程度有待提高。
为此,他建议教育部加大量子计算专业设置数量,基于未来技术学院开展量子计算人才教育体系建设,培养具有国际视野和创新能力的高端量子计算人才。同时,将量子计算列入国家卓越工程师培养计划,培养符合量子计算产业发展需求的量子计算应用型工程师,着手职业院校量子计算技工人才培养,深化校企合作机制创新,推动产学研深度融合。
本文围绕量子科技展开,介绍了近期中外量子领域的成果,强调了量子科技“算力革命”对产业的影响,我国量子计算技术处于全球第一梯队且有政策和人才保障优势。还阐述了郭国平针对量子科技在生物医药、国际市场、人才培养等方面的建议,旨在推动量子计算技术从理论走向应用,促进产业发展。
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