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合肥有條“量子大道”

2020年01月22日 14:48:25 來源: 安徽日報

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??? 新世紀以來,以量子信息技術為標志的第二次量子革命大幕已經開啟,世界主要國家紛紛把量子技術作為未來戰略制高點,我國《“十三五”國家科技創新規劃》將量子技術作為“引領產業變革的顛覆性技術”重點開發。在安徽合肥,多支平均年齡只有30多歲的量子科學團隊,接連實現量子通信、量子計算、量子精密測量的重大突破,并在量子信息產業領域嶄露頭角,吸引了世界的目光。在群雄逐鹿的量子信息產業,安徽合肥如何“掘金”并實現持續領跑?

????量子產業迎來“獨角獸”

????“量子中心”,是合肥高新區的金字“招牌”。在合肥高新區創新產業園一期與二期之間,橫貫東西向的馬路——云飛路沿線,密集布局了一批量子領域骨干企業。從2009年成立的國盾量子,到近三年來陸續設立的國儀量子、本源量子、中創為量子,這條路成為名副其實的“量子大道”。目前,該高新區擁有主營量子技術企業5家、量子關聯企業20余家。合肥市量子信息產業相關專利占全國12.1%,排名僅次于北京,位居全國第二。

????2019年11月13日,上海證券交易所科創板股票上市委員會2019年第45次審議會議顯示,國盾量子IPO成功過會。2019年初,國盾量子獲評“獨角獸”企業,實現安徽歷史上零的突破,估值超過10億美元。對于獨角獸企業的界定有通行的標準,對于創業企業來說,成立時間需在10年內,獲得私募投資后估值達到10億美元且沒有上市,滿足以上3個條件可稱之為獨角獸企業。獨角獸企業形成的創新往往是顛覆性的,能夠帶動產業變革。

????作為安徽首家“獨角獸”企業,國盾量子技術起源于中國科大潘建偉院士團隊,該公司已掌握具有自主知識產權、實用化量子保密通信核心技術,擁有國內外量子技術相關專利194項以及多項非專利技術。國盾量子總裁趙勇介紹,國盾量子是全國首家從事量子信息技術產業化的創新型企業,公司產品應用于量子保密通信“京滬干線”“國家廣域量子保密通信骨干網絡”“武合干線”等項目。從產業“無人區”出發,國盾量子在量子通信應用技術研發、實用成果轉化及產業化方面已走在世界前列。

????“維修專業及時可靠,解決了卡脖子問題,為我國儀器之表率。 ”2019年11月28日,清華大學分析中心磁共振實驗室為國儀量子送來一份錦旗。當月,該實驗室某國外品牌電子順磁共振波譜儀測不到信號,返回原廠維修需等待較長時間且費用較高,實驗室嘗試聯系國儀量子維修。去年,國儀量子發布中國首臺商用“脈沖式電子順磁共振(EPR)波譜儀”,具有EPR產品自主研發實力和專業服務支持體系。國儀量子第一時間安排工程師前往現場排查和檢修,幾天就使該實驗室的EPR譜儀重新測到信號,恢復正常工作。

????國儀量子技術起源于中國科大杜江峰院士團隊,主要瞄準量子精密測量和量子計算,2019年11月獲評“潛在獨角獸企業”。 2005年,杜江峰曾帶著500萬元的預算經費去德國購買一臺儀器,但當他去的時候,人家改口要900萬元,這堅定了他為國鑄造儀器的決心。國儀量子成立幾年來,不僅推出量子鉆石單自旋譜儀、脈沖式電子順磁共振波譜儀、金剛石量子計算教學機、量子鉆石原子力顯微鏡等科學儀器和掃描電鏡,而且發展了以量子傳感器為代表的系列核心器件,相關產品填補國內空白,并突破國際禁運。

????“量子計算從芯片、主板到測控系統、操作系統,再到應用軟件、云服務,必須全方位去布局?!北驹戳孔邮紫茖W家郭國平介紹,2020年底,他們有望推出中國首臺自主知識產權的量子計算原型機,包含6個比特超導量子芯片,隨時隨地可以網絡訪問。

????本源量子取“追本溯源”之意,技術起源于中國科大郭光燦院士團隊,是國內首家以量子計算機的研制、開發和應用為主營業務的初創型公司。本源量子成立2年來,已申請量子計算領域專利、軟件著作權、商標共計200余項,在量子芯片、量子測控、量子軟件、量子計算機和量子云平臺等業務領域也實現多項“國內第一”,如發布首款國產量子控制系統——本源量子測控一體機、首次實現10個超導量子比特的量子計算芯片等。

????建好平臺激活“動力源”

????對于科技創新而言,原始創新是“源頭活水”,無論是科技革命還是工業革命,依靠的皆是基礎研究和原始創新的重大突破。就量子信息產業來說,我省在量子科學領域的重大發現,催生了一系列變革性技術,這正是合肥量子產業發展壯大的“動力源”。

????“一方面,我們背靠中國科大;另一方面,安徽有很好的政策環境。 ”談起合肥量子產業的蓬勃興起,國儀量子總經理賀羽坦言,中國科大在量子科技原始創新方面優勢明顯,在做好科研的同時“沿途下蛋”,于是誕生了一批獨角獸和潛在獨角獸企業。目前,我省已運營總規模100億元的量子科學產業發展基金,并設立墨子量子科技基金等。近年來,中國科大涌現出全球首顆量子通信衛星“墨子號”、全球首臺光量子計算機、全球首條量子保密通信網絡“京滬干線”等一批“安徽首創”重大成果。

????建好創新平臺,讓“動力源”強起來。在量子領域,安徽把創建量子信息科學國家實驗室作為科技創新“一號工程”,在資金、土地等方面出臺“真金白銀”支持政策,量子研究院科技管理模式入選中組部“攻堅克難案例選編”。按照合肥綜合性國家科學中心統籌安排和整體部署,我省聯合中科院、中國科大圍繞“量子通信與量子計算機”等重大項目,持續推進量子信息科學國家實驗室建設,在全球范圍內吸引和培育數千名量子技術領域各類專業人才,形成一大批核心技術成果。

????“當前,量子信息科學已進入深化和快速發展階段,特別需要多學科交叉融合和各項關鍵技術攻關,需要國家層面進行頂層設計和系統性布局。 ”潘建偉院士建議,盡快實質性啟動量子信息科學國家實驗室建設和相關領域科技創新項目。

????作為科教基地城市,合肥擁有中科院多個研究所和中國科大等高端科教資源,為量子科技的發展及產業化提供了源源不斷的技術基礎、高端人才、知識產權等。目前,聚焦量子信息技術領域,我省除了正在籌建量子信息科學國家實驗室外,還擁有合肥微尺度物質科學國家研究中心、中科院量子信息重點實驗室、中科院微觀磁共振重點實驗室等三大重要創新平臺。近年來,這三大依托中國科大建設的高端創新平臺瞄準量子科技前沿,為我省搶占量子科技國際競爭和未來發展制高點貢獻了重要力量。

????合肥微尺度物質科學國家研究中心,是科技部2017年批準組建的6個國家研究中心之一,在合肥微尺度物質科學國家實驗室籌建十余年的基礎上組建。作為國際量子信息實驗研究領域開拓者之一,潘建偉院士領銜的光與冷原子物理研究部面向信息安全、計算能力、測量精度等重大需求,開展基于光與冷原子物理體系的前沿基礎研究,引領世界多光子糾纏和干涉度量發展。郭光燦院士率領的中科院量子信息重點實驗室,是我國量子信息領域首個省部級重點實驗室,長期從事量子通信與量子計算理論與實驗研究,做出一系列國際一流水平的原始創新成果,是中國量子信息領域人才的重要培養基地之一。杜江峰院士率領的中科院微觀磁共振重點實驗室,在量子計算、量子模擬、量子精密測量等方面,均做出系列具有重要國際影響的研究成果。

????一步一個腳印“朝前邁”

????量子通信可以提供原理上無條件安全的通信方式,量子計算可以帶來計算能力的飛躍,量子精密測量可以大幅提高測量精度?!澳壳?,在量子通信領域,我們扮演著領跑的角色,在量子計算、量子精密測量方面也做得非常有特色。 ”潘建偉院士介紹,近年來,中國科大多個團隊在量子通信、量子計算、量子精密測量領域取得很好的進展,在國際上占據了一席之地。安徽在量子科技領域也慢慢形成集聚效應。

????當前,量子技術研發正在世界各地掀起熱潮。 2018年,美國國會通過為期10年的國家量子行動法案,計劃在從2019年開始的5年里,最高投入13億美元攻關超精密量子傳感、防黑客量子通信以及量子計算等。歐盟也發布量子宣言,從2018年開始啟動一項耗資10億歐元的項目。日本計劃2019年底前推出量子技術研發戰略,為今后10年具體發展步驟制定時間表。美國專家曾指出:“德國最先開展核武器研究,但美國率先造出原子彈;前蘇聯最先進入太空,但美國率先實現了登月。盡管目前中國在量子技術若干方向上暫時具有優勢,只要美國有意愿,就一定能夠再次領先。 ”潘建偉院士坦言,中國目前在量子信息技術某些方向的領跑,不等于永遠領跑,只有永不止步、持續投入,充分激發科學家的創新活力,才能持續保持世界領先的地位。

????“在量子計算領域,我們與國際的差距至少有3年-5年,要不惜代價去追趕。 ”本源量子首席科學家郭國平說,在巨頭時代,商業模式創新很重要,但核心技術掌握在自己手中更重要,沒有核心技術國力就沒法得到持續提升,唯有咬牙堅持、甘于坐冷板凳,努力把源頭技術做好。作為一家初創型公司,本源量子一口氣設立6個事業部,在量子計算領域全方位布局?!翱赡芎芏嗳擞X得我們自不量力,但這些地方都去做,才有可能引領發展、創造奇跡。 ”郭國平認為,量子計算要從生態做起,在下一代量子計算機來臨之時,中國應有自己的操作系統和整個生態鏈,否則會一直受制于人。 “無論與國外有多大差距,我們依然要追趕,但同時要勇于承認差距,然后一步一個腳印地往前走,這也需要社會各個層面的耐心、理解和支持。 ”郭國平動情地說。

????“國儀公司離倒閉還剩200天”……走進國儀量子總經理賀羽的辦公室,一條警示橫幅赫然在目。 “我們要時時保持清醒頭腦,增強憂患意識。 ”賀羽說,搞科研與搞企業其實差別很大,搞科研做100次實驗只要成功1次,就是成功;但企業研制生產的儀器運行100次,失敗了1次,就是失敗。 “做儀器不能靠天收,推出的產品必須具有可靠性、易用性、可生產性、可維護性,要一直想著用戶,用工匠精神去打磨產品。 ”賀羽表示,國產儀

????器產業的發展,是一個不斷試用、不斷迭代的過程,他們將一邊埋頭磨煉產品,一邊抬頭看國際前沿、瞄準高端市場,對標國際巨頭的儀器產業,做國產替代和國際首臺,首先在一個點上突破,然后一步一個腳印向市場投放,并加強技術和售后跟進,今后期待在產業應用方向上破局,實現更大規模的生產和應用。

????“量子信息產業發展,依然存在研發人才短缺、投入不足等‘短板’,這也是普遍現象。 ”賀羽坦言,希望今后有更多的試用政策反哺到用戶,有基礎專項資金的引導和工程化的項目資金來推動量子信息產業發展。 “目前,國家和安徽已出臺多項優惠政策,為量子信息產業發展營造良好的創新環境。相信在這樣的時代大背景下,我們一定可以實現自己的夢想,成為量子技術應用及科學儀器產業的全球領導者。 ”賀羽表示。(桂運安)

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[責任編輯: 周雨濛 ]
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