在量子科技發展“進行時”中奮進

從大數據到人工智能、區塊鏈，再到量子科技，近年來，中共中央政治局已經多次就前沿技術的相關問題進行集體學習。

10 月16 日下午，中共中央政治局就量子科技研究和應用前景舉行第二十四次集體學習。中共中央總書記習近平在主持學習時強調，當今世界正經歷百年未有之大變局，科技創新是其中一個關鍵變量。我們要于危機中育先機、于變局中開新局，必須向科技創新要答案。要充分認識推動量子科技發展的重要性和緊迫性，加強量子科技發展戰略謀劃和系統布局，把握大趨勢，下好先手棋。

“國家在科技創新方面的謀劃和布局，是有章可循的，抓住了目前科學技術發展中的關鍵問題，對加快基礎研究突破和關鍵核心技術攻關具有重要推動作用。”圍繞量子科技發展等問題，多位專家接受了《中國科學報》的采訪。

抓住科技創新關鍵變量

“能親身參加這次中央政治局集體學習，看到國家對基礎研究和前沿科技如此重視，我作為一名科學家，非常受感動，也非常受鼓舞。”當天，中國科學院院士、清華大學副校長、北京量子信息科學研究院（以下簡稱“北京量子院”）院長薛其坤就量子科技問題進行了講解，提出了意見和建議。

“這充分說明了黨中央在前沿科技、核心技術等問題上的宏大視野和戰略布局。”北京市科學技術委員會主任、北京量子院理事會副理事長許強接受《中國科學報》采訪時表示，當前，全球已進入數字經濟時代，量子科技是具有關鍵作用的“殺手锏”技術，特別是量子計算、量子通信等前沿技術的突破，將引領新一輪科技革命和產業變革方向，具有重大科學意義和戰略價值。

在此前的2020 創新之源大會上，薛其坤就曾指出，第二次量子技術革命真的來了。“第一次量子技術革命，是從認識量子世界、發現量子效應到發展量子技術應用。而第二次量子技術革命，是從主動操控量子態、量子效應，去發展量子技術和應用。”

“量子科學理論是一個描述微觀世界的理論，也是一個前沿理論。說明國家很關心、很重視基礎研究和前沿科技的發展。”中國科學院院士、中國科學院大學副校長吳岳良對《中國科學報》說。

而加強基礎研究突破和前沿科技創新，“正當其時。”吳岳良說，過去我們都是以跟蹤學習、消化吸收為主，到目前我國在許多科技領域已經進入領跑、引領的階段，“在這種時候，就更需要關注理論、原理等方面的突破。”

“量子科技雖然現在處于發展初期，其能力看起來還比較弱，但隨著不斷發展，其在計算等方面的能力，一定會超乎人們的想象。”清華大學物理系教授龍桂魯向《中國科學報》表示：“量子科技就像一只初生的‘老虎’，雖然它現在的力量還不大，但它長大后就會顯示出巨大的威力。”

面對科技創新發展的重要歷史時期，“作為一位科技工作者和教育工作者，我們有責任、有義務貫徹落實好國家的戰略部署，不斷學習，創造新知識，在基礎研究和前沿科技創新方面做出我們應有的貢獻。”薛其坤說。

加強重點領域科研攻關

龍桂魯團隊早在2000 年就曾原創提出“量子直接通信技術”，并成功研制出了國際上第一臺具有實用價值的樣機。2019 年，龍桂魯團隊又開發出了“全量子本征求解器（FQE）”，這是一款量子計算機“應用軟件”，能在量子計算機上完成分子基態能級和對應的電子結構的全部計算。

“目前，量子計算機在一些特定問題處理上，已經顯現出超越最強經典計算機的能力，這個標記叫作‘量子霸權’。”龍桂魯說，現在量子科技發展正處于“進行時”，有許多科學問題需要攻關。

2016 年，墨子號量子科學實驗衛星成功發射，為探索星地量子通信的可能性邁出了重要一步。中國科學院院士、中國科技大學教授潘建偉團隊，在量子保密通信等方面也取得了一系列重大突破。

薛其坤認為，目前要加強量子信息技術的三大領域研發。其中，量子計算包括硬件、算法、操作系統和軟件等是核心，量子通信包括密鑰分發等是重要手段，量子測量、傳感和計算是應用最廣泛的方面。

將來有望打造全球量子互聯網，使人們從電子時代跨越到量子時代。“通過量子通信、量子計算、量子導航、量子探測等顛覆性技術的突破，形成通達全球的安全通信、算力重組、高靈敏傳感、高精度時空基準等應用，打造量子基礎設施網絡。”薛其坤說。

重大發明創造、顛覆性技術創新關鍵在人才。吳岳良表示：“基礎研究重大理論的突破，是由科研人員的好奇心驅動的，要靠科學問題驅動。而這需要長期的積累、穩定的支持，摒棄論文數量、雜志影響因子等不良導向。”

許強表示，要加快量子科技領域人才培養力度，加快培養一批量子科技領域的高精尖人才，建立適應量子科技發展的專門培養計劃，打造體系化、高層次量子科技人才培養平臺。“北京已構建了強有力、按需保障、穩定支持的政策體系。”

許強表示，要大力加強量子科技相關人才引進與培養，出臺科研人員住房、落戶、醫療、入境、出行、子女入學、配偶工作等一系列配套政策方面，努力營造良好的科研環境，讓科學家心無旁騖搞科研。

努力推動產學研協同創新

目前，歐盟和美國在量子科技發展上都有整體的地區、國家戰略和法案，并從人才培養到成果轉移轉化等都進行了布局。

薛其坤表示，目前我國量子科技領域研究水平與國外相差不大，今后要重點做好成果轉移轉化等工作。“讓量子科技研究的成果及時轉化，提高轉化效率，是值得重視的問題。”

事實上，目前我國量子通信科技研究和產業化已實現局部領先，國內已經有了初步的產業鏈。國盾量子等多家企業在積極推動量子科技的產業化應用。

“包括量子保密通信在內的一些科技成果，在技術上的儲備已經基本成熟，但在產業推廣上還需要更多努力。量子通信產業發展，需要建設量子保密通信網絡及在量子保密通信網絡，并在此基礎上不斷開發出行業應用；只有行業應用和實際用戶不斷擴展，才能形成‘網絡建設-接入應用-網絡擴容’的良性循環。”一位來自企業的負責人告訴《中國科學報》。

許強表示，北京量子院作為北京市聯合中科院、北大、清華等單位共建的新型研發機構，已形成良好的科研協同創新合作模式。例如，與清華合作聯合組建團隊，啟動超短超強激光器、量子直接通信2 個產業化項目。

“關鍵是要建立一體化的產學研協同創新模式，讓不同的人在創新鏈上都發揮各自的優勢。”吳岳良說。

薛其坤表示，北京量子院將努力“打開三堵墻”，即研究單位之間的墻、研究與產業之間的墻、學科之間的墻，不斷探索實施人才“兼聘兼薪”等體制機制創新模式，借力北京市科技創新基金等力量，為我國量子科技發展做出更多貢獻。