文/龔 雷（合肥市科學(xué)技術(shù)局）

近年來(lái)，量子科技的發(fā)展對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)體系產(chǎn)生了沖擊和顛覆性的影響，引導(dǎo)量子科技向更高水平發(fā)展，對(duì)于保障國(guó)家安全、促進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展具有非常重要的作用。2016 年4月26 日，習(xí)近平總書記在安徽調(diào)研時(shí)，在中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)視察了“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星和量子保密通信京滬干線總控中心，對(duì)量子信息技術(shù)研發(fā)工作給予肯定：“很有前途、非常重要”，并“希望大家再接再厲、更上層樓”。2020 年10 月16日，中共中央政治局就量子科技研究和應(yīng)用前景進(jìn)行了集體學(xué)習(xí)，習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)，要充分認(rèn)識(shí)推動(dòng)量子科技發(fā)展的重要性和緊迫性，加強(qiáng)量子科技發(fā)展戰(zhàn)略謀劃和系統(tǒng)布局，把握大趨勢(shì)，下好先手棋。

一、 國(guó)內(nèi)外量子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)

當(dāng)前，量子科技發(fā)展日新月異，引領(lǐng)帶動(dòng)著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革。各國(guó)政府、科研機(jī)構(gòu)、傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)科技巨頭等紛紛入局，競(jìng)相搶占量子科技制高點(diǎn)，積極布局量子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)。

從國(guó)際看，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家大幅增加研發(fā)投入，量子科技領(lǐng)域戰(zhàn)略部署全面提速。美國(guó)于2018 年啟動(dòng)“國(guó)家量子行動(dòng)法案”，支持量子信息科學(xué)技術(shù)的研究、開發(fā)、示范和應(yīng)用，促進(jìn)量子信息科學(xué)與技術(shù)安全國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定，其中，量子信息論、量子物理、量子計(jì)算科學(xué)、量子網(wǎng)絡(luò)、量子傳感和檢測(cè)、應(yīng)用數(shù)學(xué)和算法開發(fā)、材料科學(xué)和工程等七個(gè)領(lǐng)域受到重點(diǎn)關(guān)注。該法案還承諾，將在未來(lái)五年，向量子科技研究投入12 億美元。2020 年，美國(guó)公布了量子互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略藍(lán)圖，提出將成立5 個(gè)量子信息技術(shù)研究中心，確保美國(guó)在全球量子競(jìng)爭(zhēng)中的領(lǐng)先地位。歐盟于2018 年正式啟動(dòng)“量子旗艦計(jì)劃”，在10 年內(nèi)投入10 億歐元，重點(diǎn)研究量子通信、量子傳感、量子計(jì)算和量子模擬等四個(gè)方向，以加強(qiáng)歐洲在量子信息技術(shù)研究方面的引領(lǐng)作用，進(jìn)而建立極具競(jìng)爭(zhēng)力的歐洲量子信息產(chǎn)業(yè)。

從國(guó)內(nèi)看，我國(guó)也在不斷強(qiáng)化量子科技的國(guó)家戰(zhàn)略。2016 年，“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃提出，從更長(zhǎng)遠(yuǎn)的戰(zhàn)略需求出發(fā)，堅(jiān)持有所為、有所不為，力爭(zhēng)在量子通信與量子計(jì)算等重點(diǎn)方向率先突破，重點(diǎn)研發(fā)城域、城際、自由空間量子通信技術(shù)，研制通用量子計(jì)算原型機(jī)和實(shí)用化量子模擬機(jī)；2020 年，科技部印發(fā)的《關(guān)于科技創(chuàng)新支撐復(fù)工復(fù)產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)運(yùn)行的若干措施》要求，大力推動(dòng)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，加大量子通信等重大科技項(xiàng)目的實(shí)施和支持力度；2021 年3 月，國(guó)家“十四五”規(guī)劃和2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要提出，在量子信息等前沿科技和產(chǎn)業(yè)變革領(lǐng)域，組織實(shí)施未來(lái)產(chǎn)業(yè)孵化與加速計(jì)劃，謀劃布局一批未來(lái)產(chǎn)業(yè)。

從創(chuàng)新主體看，傳統(tǒng)軟硬件廠商、互聯(lián)網(wǎng)巨頭、科研院所等在產(chǎn)業(yè)化方面積極布局。IBM于2019 年成功開發(fā)出一款基于超導(dǎo)系統(tǒng)的20位量子計(jì)算機(jī)，在同年的國(guó)際消費(fèi)電子展上，發(fā)布獨(dú)立的商用量子計(jì)算機(jī)Q System One。該量子計(jì)算機(jī)是專門為科學(xué)和商業(yè)用途而設(shè)計(jì)的，也是世界首臺(tái)集成通用近似量子計(jì)算系統(tǒng)。Google 于2019 年成功研制53 個(gè)超導(dǎo)比特量子計(jì)算原型機(jī)“懸鈴木”，實(shí)現(xiàn)了“量子計(jì)算優(yōu)越性”。此外，Intel、Microsoft、Cambridge 等企業(yè)和機(jī)構(gòu)也在量子信息領(lǐng)域某些技術(shù)方面取得重要突破。國(guó)內(nèi)，百度、阿里、騰迅、華為等科技巨頭聚焦量子人工智能、量子算法、量子體系架構(gòu)等方面開展研究，推動(dòng)量子信息技術(shù)與核心業(yè)務(wù)的融合提升。中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、浙江大學(xué)、中國(guó)電子科技集團(tuán)等科研機(jī)構(gòu)，在不斷深化基礎(chǔ)研究的同時(shí)，持續(xù)推動(dòng)關(guān)鍵核心技術(shù)應(yīng)用轉(zhuǎn)化，在眾多研究方向上與國(guó)際同行實(shí)現(xiàn)了并跑和領(lǐng)跑。

二、 合肥量子信息產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)與優(yōu)勢(shì)

合肥是我國(guó)量子科技發(fā)展的重要策源地。近年來(lái)，合肥市以綜合性國(guó)家科學(xué)中心建設(shè)為契機(jī)，緊跟第二次量子科技革命浪潮，以科研成果熟化轉(zhuǎn)化為核心，以關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)為突破點(diǎn)，以產(chǎn)業(yè)聚集發(fā)展模式為路徑，全力打造“量子科技”“量子信息產(chǎn)業(yè)”雙高地。

1.原始創(chuàng)新厚積薄發(fā)

經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，合肥市量子信息基礎(chǔ)研究機(jī)構(gòu)已形成“一院三平臺(tái)”體系。“一院”即量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院，“三平臺(tái)”即合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家研究中心、中科院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中科院微觀磁共振重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。2020 年12月，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉院士團(tuán)隊(duì)與中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)所、國(guó)家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心合作，成功構(gòu)建了76 個(gè)光子的量子計(jì)算原型機(jī)“九章”，使我國(guó)成為全球第二個(gè)實(shí)現(xiàn)“量子計(jì)算優(yōu)越性”的國(guó)家。在具有實(shí)用前景的“高斯玻色取樣”任務(wù)的快速求解中，“九章”的處理速度比谷歌53 個(gè)超導(dǎo)比特量子計(jì)算原型機(jī)“懸鈴木”快一百億倍，為未來(lái)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化量子模擬機(jī)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

2.試點(diǎn)工程成效顯著

合肥市量子通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)試點(diǎn)工作一直走在全國(guó)前列。2016年8 月，由潘建偉院士任首席科學(xué)家的全球首顆量子衛(wèi)星“墨子號(hào)”成功發(fā)射，天地一體化量子保密通信與科學(xué)實(shí)驗(yàn)體系由此建立。2017 年9 月，由中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)作為項(xiàng)目建設(shè)主體的“京滬干線”正式開通，這是世界首條量子保密通信干線，全長(zhǎng)2000 多公里，連接北京和上海，貫穿濟(jì)南、合肥等32 個(gè)中繼站點(diǎn)。2018 年1 月，通過(guò)“墨子號(hào)”與“京滬干線”建立的星地鏈路，在國(guó)際上首次成功實(shí)現(xiàn)了洲際量子密鑰分發(fā)和量子保密通信視頻通話，傳輸距離為中國(guó)和奧地利之間7 600公里。此外，在金融領(lǐng)域，“京滬干線”已實(shí)現(xiàn)中國(guó)工商銀行網(wǎng)上銀行京滬異地?cái)?shù)據(jù)的量子加密傳輸和災(zāi)備，交通銀行京滬間遠(yuǎn)程企業(yè)網(wǎng)銀用戶的量子保密通信實(shí)時(shí)交易等；在企業(yè)業(yè)務(wù)融合方面，實(shí)現(xiàn)了阿里征信數(shù)據(jù)的異地加密傳輸，以及量子加密流媒體視頻點(diǎn)播等應(yīng)用示范，這些都將有力地推動(dòng)基于量子通信安全保障的量子互聯(lián)網(wǎng)體系建設(shè)。

3.產(chǎn)業(yè)布局多點(diǎn)突破

合肥市積極引導(dǎo)推動(dòng)量子科技成果從“落地生根”到“開花結(jié)果”，培育出國(guó)盾量子、本源量子、國(guó)儀量子等一批具有代表性的創(chuàng)新型企業(yè)。國(guó)盾量子是我國(guó)第一家從事量子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，掌握實(shí)用化量子保密通信核心技術(shù)，擁有國(guó)內(nèi)外量子領(lǐng)域相關(guān)專利200 余項(xiàng)，在量子通信相關(guān)領(lǐng)域公開的同族專利數(shù)量排名全球首位。2020 年7 月，國(guó)盾量子在科創(chuàng)板成功上市，成為國(guó)內(nèi)量子通信領(lǐng)域首家A 股上市企業(yè)。本源量子是我國(guó)目前唯一一家以量子計(jì)算機(jī)的研制、開發(fā)和應(yīng)用為主營(yíng)業(yè)務(wù)的初創(chuàng)型企業(yè)，2020 年以77 件專利躋身全球量子計(jì)算技術(shù)發(fā)明專利排行榜第7 位，先后發(fā)布了國(guó)內(nèi)首款量子計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)“本源司南”、國(guó)產(chǎn)超導(dǎo)量子計(jì)算云平臺(tái)、自主研發(fā)的超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)“悟源”等，相關(guān)技術(shù)指標(biāo)處于國(guó)際先進(jìn)水平。國(guó)儀量子面向先進(jìn)材料、半導(dǎo)體、量子科學(xué)、生命技術(shù)、醫(yī)藥和臨床研究等領(lǐng)域，以量子精密測(cè)量為核心技術(shù)，提供以增強(qiáng)型量子傳感器為代表的核心關(guān)鍵器件、用于分析測(cè)試的科學(xué)儀器裝備、核心技術(shù)解決方案等產(chǎn)品與服務(wù)，多項(xiàng)技術(shù)和研究成果突破國(guó)際封鎖，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白。

三、 合肥量子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的短板

合肥市量子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展雖具有先發(fā)優(yōu)勢(shì)，但在國(guó)際科技競(jìng)爭(zhēng)尤其是中美科技博弈愈演愈烈的形勢(shì)下，在國(guó)內(nèi)相關(guān)地區(qū)不斷加大量子信息產(chǎn)業(yè)支持力度的情況下，量子信息產(chǎn)業(yè)補(bǔ)鏈、強(qiáng)鏈、延鏈工作中存在的問(wèn)題日益顯現(xiàn)。

一是產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)存在短板。量子信息產(chǎn)業(yè)鏈上游——集成電路產(chǎn)業(yè)的原材料、工藝、設(shè)計(jì)、設(shè)備、封測(cè)等技術(shù)與產(chǎn)品鏈自主生產(chǎn)能力不足，依賴進(jìn)口。尤其是特殊半導(dǎo)體、核心元器件等仍處于“卡脖子”狀態(tài)，面臨進(jìn)口受限的風(fēng)險(xiǎn)。二是規(guī)模效應(yīng)尚未形成。從總體上看，合肥市量子信息產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出“企業(yè)少、規(guī)模小、發(fā)展慢”的特點(diǎn)。量子信息領(lǐng)域相關(guān)企業(yè)主要集中于高新區(qū)，關(guān)聯(lián)企業(yè)僅20 余家，產(chǎn)業(yè)鏈上中下游企業(yè)無(wú)論是數(shù)量還是體量，都存在較大的提升空間。三是協(xié)同機(jī)制有待完善。量子信息產(chǎn)業(yè)鏈上中下游主體銜接不緊密，特別是工業(yè)界參與底層核心技術(shù)研究的力量不足，缺少產(chǎn)業(yè)上下游企業(yè)、商業(yè)資本、行業(yè)協(xié)會(huì)等主體參與的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新協(xié)同機(jī)制。

四、 打好合肥量子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展主動(dòng)戰(zhàn)的建議

針對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展短板，合肥市應(yīng)按照“圍繞產(chǎn)業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈，圍繞創(chuàng)新鏈布局產(chǎn)業(yè)鏈”的總要求，在厚植深耕量子科技基礎(chǔ)研究的前提下，進(jìn)一步充分發(fā)揮重大試點(diǎn)工程的引領(lǐng)帶動(dòng)作用，全力推進(jìn)量子信息技術(shù)創(chuàng)新，打好量子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展主動(dòng)戰(zhàn)。

1.夯實(shí)創(chuàng)新能力

在“一院三平臺(tái)”體系下，探索建立行之有效的科技成果轉(zhuǎn)化機(jī)制。充分利用國(guó)家、省、市自然科學(xué)基金，支持量子信息領(lǐng)域探索研究。積極支持在肥科研院所申報(bào)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“量子調(diào)控與量子信息”重點(diǎn)專項(xiàng)、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目。引導(dǎo)和支持量子信息領(lǐng)域企業(yè)申報(bào)國(guó)家和省市“技術(shù)創(chuàng)新中心”等創(chuàng)新平臺(tái)。圍繞“卡脖子”技術(shù)領(lǐng)域，完善“揭榜掛帥”項(xiàng)目攻關(guān)制度，充分發(fā)揮各類創(chuàng)新主體的創(chuàng)新潛力。

2.拓展試點(diǎn)應(yīng)用

引導(dǎo)拓展量子通信、量子計(jì)算、量子精密測(cè)量的應(yīng)用試點(diǎn)范圍。在政務(wù)領(lǐng)域開展量子通信應(yīng)用示范，積極推動(dòng)電子政務(wù)外網(wǎng)線路升級(jí)為量子安全線路項(xiàng)目，為應(yīng)用系統(tǒng)提供無(wú)感的量子安全傳輸服務(wù)，同時(shí)鼓勵(lì)金融、電力等信息安全要求較高的企業(yè)使用量子通信。在科學(xué)計(jì)算、天氣預(yù)報(bào)、道路交通等領(lǐng)域開展量子計(jì)算應(yīng)用示范，培育量子信息操作系統(tǒng)用戶群體。在生物醫(yī)藥領(lǐng)域開展量子精密測(cè)量應(yīng)用示范，重點(diǎn)開展定量檢測(cè)等量子傳感器和科學(xué)儀器試點(diǎn)應(yīng)用。

3.打造產(chǎn)業(yè)集群

強(qiáng)化龍頭企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)對(duì)接機(jī)制，開展聯(lián)合攻關(guān)，推動(dòng)量子信息關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品的研究制備，加快關(guān)鍵核心技術(shù)突破、科技成果轉(zhuǎn)化和大規(guī)模商用模式探索。建立量子信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟、量子產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)等組織機(jī)構(gòu)，建立常態(tài)化量子信息產(chǎn)業(yè)鏈調(diào)度推進(jìn)機(jī)制。依托合肥高新區(qū)打造國(guó)內(nèi)主要的量子信息技術(shù)成果聚集示范區(qū)、國(guó)際領(lǐng)先的量子技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化基地，推動(dòng)量子產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展，建設(shè)國(guó)內(nèi)一流、世界領(lǐng)先的量子信息產(chǎn)業(yè)高地。

4.推進(jìn)開放合作

完善量子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，增強(qiáng)上中下游企業(yè)招商引資力度。鼓勵(lì)支持國(guó)內(nèi)外知名科技企業(yè)，以技術(shù)合作、投資入股等多種形式，參與量子信息領(lǐng)域關(guān)聯(lián)企業(yè)的交流與合作。同時(shí)，進(jìn)一步拓寬合作渠道，圍繞量子信息技術(shù)若干重點(diǎn)領(lǐng)域，如量子加密通信等，推進(jìn)軍民融合發(fā)展，促進(jìn)軍民科技成果雙向轉(zhuǎn)化應(yīng)用。

5.優(yōu)化人才支撐

以“一院三平臺(tái)”為牽引，做好量子信息產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)和引進(jìn)工作，支持與相關(guān)高校院所聯(lián)合開展人才培養(yǎng)。實(shí)施“國(guó)內(nèi)外頂尖人才引領(lǐng)計(jì)劃”，落實(shí)省“科學(xué)中心人才10條”政策，對(duì)入選國(guó)家重點(diǎn)人才項(xiàng)目的專家給予配套資助。全力做好“筑巢引鳳”工作，廣泛招引國(guó)內(nèi)外精英人才，解決好高層次人才編制、異地落戶、社會(huì)保障等方面問(wèn)題，形成具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的薪酬體系。

6.完善支持政策

積極爭(zhēng)取國(guó)家和省支持合肥市量子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展。根據(jù)合肥市量子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃和目標(biāo)，借鑒“新能源汽車”和“中國(guó)聲谷”支持政策，參考國(guó)內(nèi)其他地區(qū)量子信息產(chǎn)業(yè)專項(xiàng)政策，結(jié)合量子信息產(chǎn)業(yè)自身特點(diǎn)，量身定制創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、科技金融、人才培育等專項(xiàng)扶持政策。

7.優(yōu)化配套服務(wù)

搭建量子元器件研發(fā)等中試平臺(tái)，支持建設(shè)量子創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化基地、量子信息產(chǎn)業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)和成果轉(zhuǎn)化公共服務(wù)平臺(tái)，拓寬量子信息技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)和科技成果轉(zhuǎn)化信息發(fā)布渠道。引導(dǎo)支持量子信息產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)企業(yè)參加有關(guān)產(chǎn)業(yè)論壇和行業(yè)峰會(huì)，提高企業(yè)和產(chǎn)品的知名度。積極報(bào)道量子科技重大科研進(jìn)展，廣泛宣傳量子信息產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)企業(yè)，樹立品牌形象，為量子科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)I造良好輿論氛圍。