数字时代下，量子信息技术发展与应用对促进高质量发展、保障国家安全具有非常重要的作用。
量子科技以其独特的叠加、纠缠等物理特性，可以突破现有信息技术的物理极限，引发了信息技术颠覆性变革，可能会对全球经济、社会进步和人类生活产生深远影响，近年来已成为全球主要发达国家争夺的科技制高点。
在世界范围来看，主要发达国家和地区均制定了量子科技发展战略，明确中长期目标和突破重点，量子科技商业化应用范围不断拓展。
对于我国来说，目前量子技术也总体跻身世界第一方阵，尤其在政策层面，量子科技产业获政策持续支持，已上升为国家战略。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》对量子科技的发展进行了前瞻性谋划布局；科技部、国家发改委等5部门联合印发的《加强“从0到1”基础研究工作方案》提出“国家科技计划突出支持重要原创方向”，“量子科学”就在被支持之列；我国首个量子信息技术领域国家标准《量子计算术语和定义》已于近期正式发布，将于今年12月1日实施。
可以说，随着顶层设计和政策支持体系的完善，量子科技将在我国获得更大的发展空间。那么，究竟什么是量子科技？为何它如此重要？未来我国将如何发展相关领域？今天，请随《中国科技信息》一起来了解与量子科技相关的那些事。
什么是“量子科技”？
“遇事不决，量子力学”也许很多人都听过这句话，量子现象被描绘得神秘无比，仿佛世界上所有难以解决的事情都可归结到“量子纠缠”上，量子计算甚至被赋予了不少“科幻”色彩。
实际上，生活中的可以见到的感知到的事物，包括光和能量的最小单位都能称之为量子。量子科技则是指利用量子力学中的一些特殊性质来实现信息处理和精密控制的科技。日常生活中常见的使用量子技术的产品主要LED灯、激光、全球定位系统、核磁共振。
量子科技产业发展则是通过对微观粒子系统及其量子态进行观测及精准操控，利用量子纠缠、量子叠加等物理现象赋能信息产业，当前研究主要聚焦在量子计算、量子通信和量子精密测量三大领域。
近年来，量子科技发展突飞猛进，成为新一轮科技革命和产业变革的前沿领域。加快发展量子科技，对促进高质量发展、保障国家安全具有非常重要的作用，同时量子科技革命将成为未来全球算力分配的关键，全球量子竞赛正在成为一场新的“太空竞赛”，构成科学、资本和权力以及科学家、投资家和企业家前所未有的交集点。
我国量子科技发展处于世界第一方阵
当前，量子科技正进入“产业化前夜”，量子通信、量子计算、量子测算……各个细分领域都有着巨大潜力，随着更多量子科技成果诞生，将为人们的未来增添无限可能。
其中，量子计算技术能在人工智能、化工医药、材料模拟、教育科研、金融科技和密码安全等领域展现出独特优势，能够解决经典计算机无法处理的难题。以信息安全为例，量子应用仅需1秒就能破译RSA公钥密码系统，而经典计算机则需要10万年以上。因此，不少国家都在这方面投入重金，以期在未来占据前沿科技的主动权。
量子通信分为量子密钥分发（QKD）和量子隐形传态（QT）两大技术。目前QT技术处于实验室阶段，QKD已经在进行实际应用。目前我国已经率先建成了“京沪干线”，发射了“墨子号”量子通信卫星，实现了全球首次洲际量子通信，走在了全球技术研发和成熟商用的最前沿。我国已实现量子通信在军事国防、政务、金融，互联网云服务，电力等领域的应用。
量子精测测量是基于微观粒子量子态精密测量，完成被测系统物理量的执行变换和信息输出，在测试精度、灵敏度和稳定性等方面与传统测量技术相比具有明显优势。当前我国在量子雷达、遥感成像、精密测量和导航方面进展较为迅速。
总体而言，在量子计算和量子精密测量上，我国还没有与西方国家形成代差，在量子通信上我国在规模和应用探索方面有优势，在相关基础研究上，总体上处于世界第一方阵。在应用方面，我国打造了一批优秀的标杆案例。例如，中国电信也积极参与量子科技研究，打造了量子产业生态圈，推动了量子通信科研成果转化，天翼量子高清密话、量子城域网等多项黑科技都获得了不少关注。
2050年量子科技市场规模或达千亿
当前，我国量子产业显示出产业赛道全、科研实力强等特点，量子企业基本覆盖了量子产业领域的现有三大传统赛道。
根据《2022量子科技产业报告》显示，整体产业中量子通信企业占比42%，量子计算企业占比31%，量子紧密测量企业占比18%。而随着量子技术和产业的不断发展，合肥、北京、上海、浙江等地还出现了一些新的量子产业方向，例如量子化学等。
随着量子科技的技术突破以及它的行业前景被认可后，全球的科技巨头也正在加速布局量子技术。所以未来在市场规模方面，有机构预测，到2035年，量子科技的市场规模将到20亿美元左右，而到2050年，量子科技的市场规模将达到2600亿美元左右。
不过，专家提示，各方也要看到其快速发展背后所面临的人才短缺、研发成本投入过高等窘境，因此让量子科技平稳发展还需做到以下三点。
首先，量子科技涉及多学科交叉融合和多技术领域集成创新，要想取得关键突破，亟须加大产业链合作力度；其次，应加快建设人才补给链，培养更多量子科技领域相关人才，鼓励高校开设量子科技专业，培养更多的物理、数学、信息、仪器、材料等学科交叉的量子人才；最后，还需解决量子科技的发展伴随着一系列的社会问题和伦理道德问题，如量子计算机如何影响网络安全、全球金融系统稳定和个人隐私安全；以及如何防止量子计算机可能引发的人工智能问题等。
科技部党组书记、部长王志刚近日也对加强国家量子科技工作顶层设计、强化应用场景导向、加强量子科技人才培养等提出具体要求。他强调，下一步要强化国家量子科技工作的顶层设计，做好新时期国家量子科技发展规划布局，坚持目标牵引和应用场景导向，系统性、体系化推进我国量子科技工作。
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