量子研究試驗(yàn)設(shè)備產(chǎn)業(yè)化周期縮短
近年來,量子科技作為全球前沿科技之一,受到了各國政府和企業(yè)的高度關(guān)注。隨著技術(shù)的不斷突破,量子研究試驗(yàn)設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程正在加速。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,目前全球范圍內(nèi)年新增投資建設(shè)基地已達(dá)二十八個(gè),平臺基礎(chǔ)擴(kuò)展迅速達(dá)成,這為量子科技的廣泛應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
量子計(jì)算技術(shù)在工業(yè)上的用途非常廣泛。以醫(yī)藥為例,研發(fā)一種新藥實(shí)際上就是在自然界發(fā)現(xiàn)一種不存在的分子結(jié)構(gòu),用現(xiàn)有算法大概要幾年時(shí)間才能發(fā)現(xiàn),但使用量子計(jì)算,只需要不到兩個(gè)月。這種技術(shù)優(yōu)勢使得量子計(jì)算在各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景。
目前,量子計(jì)算已跨過原理演示的第一階段,進(jìn)入第二階段,即實(shí)現(xiàn)“量子優(yōu)越性”。例如,本源量子發(fā)布的第四代測控系統(tǒng)“本源天機(jī)4.0”實(shí)現(xiàn)500+量子比特的規(guī)?;刂?,同時(shí)國產(chǎn)新一代光量子計(jì)算機(jī)“TurningQ Gen2”首次公開亮相,其算力已接近頂尖超級計(jì)算機(jī)水平。這兩項(xiàng)突破不僅標(biāo)志著我國量子計(jì)算從基礎(chǔ)研究邁向工程化量產(chǎn),更以顛覆性的算力革命,為金融、醫(yī)藥、能源等領(lǐng)域帶來前所未有的變革可能。
在量子測量領(lǐng)域,我國也取得了關(guān)鍵性突破。量子自旋磁力儀等設(shè)備的研發(fā)成功,使得量子測量技術(shù)向產(chǎn)業(yè)“深水區(qū)”邁進(jìn)。此外,量子時(shí)頻標(biāo)準(zhǔn)、量子導(dǎo)航等方面的研究也取得了顯著進(jìn)展。
年新增投資建設(shè)基地達(dá)二十八個(gè)
隨著量子科技的快速發(fā)展,全球各國紛紛加大投資力度,建設(shè)量子研究試驗(yàn)基地。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前全球范圍內(nèi)年新增投資建設(shè)基地已達(dá)二十八個(gè)。這些基地的建設(shè)不僅為量子科技的研發(fā)提供了強(qiáng)大的硬件支持,還為量子技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件。
例如,美國伊利諾伊州與國防高級研究計(jì)劃局(DARPA)共同啟動了一項(xiàng)名為量子試驗(yàn)場(Quantum Proving Ground)的重大合作計(jì)劃,旨在探索量子計(jì)算領(lǐng)域的潛力。伊利諾伊州將建立一個(gè)專門的量子園區(qū),作為量子試驗(yàn)場項(xiàng)目的核心基地,預(yù)計(jì)將產(chǎn)生高達(dá)600億美元的經(jīng)濟(jì)影響,并創(chuàng)造數(shù)千個(gè)就業(yè)機(jī)會。
此外,馬里蘭州州長宣布啟動10億美元的“量子之都”倡議,旨在將馬里蘭州定位為量子信息科學(xué)技術(shù)的全球領(lǐng)導(dǎo)者。該倡議包括建設(shè)量子科技大樓、擴(kuò)大對國家量子實(shí)驗(yàn)室的訪問、啟動教育、外聯(lián)和培訓(xùn)計(jì)劃等多項(xiàng)內(nèi)容。
在中國,山西、濟(jì)南等地也在積極推動量子科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。山西省計(jì)劃投資7億元建設(shè)量子科技大樓,購置量子芯片研制、量子網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建及量子頻標(biāo)等科研儀器設(shè)備。濟(jì)南市則加快量子國家實(shí)驗(yàn)室濟(jì)南基地建設(shè),基本建成超導(dǎo)量子處理器研制平臺,搭建國內(nèi)首條千比特規(guī)模的超導(dǎo)量子處理器工藝線。
平臺基礎(chǔ)擴(kuò)展迅速達(dá)成
隨著量子科技研究的深入,量子研究試驗(yàn)設(shè)備的技術(shù)水平和應(yīng)用范圍也在不斷提升。目前,全球范圍內(nèi)的量子研究平臺數(shù)量正在迅速增加,為量子科技的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供了有力支持。
例如,費(fèi)米國家加速器實(shí)驗(yàn)室新建了一個(gè)名為量子地下儀器實(shí)驗(yàn)測試臺(QUIET)的量子傳感器和計(jì)算研究中心。該設(shè)施旨在研究隔離于宇宙射線之外的量子比特的性能,為量子計(jì)算應(yīng)用提供重要的技術(shù)支持。