作者:郑金武 来源:中国科学报 发布时间:2020/10/19 9:13:27
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在量子科技发展“进行时”中奋进

 

从大数据到人工智能、区块链,再到量子科技,近年来,中共中央政治局已经多次就前沿技术的相关问题进行集体学习。

10月16日下午,中共中央政治局就量子科技研究和应用前景举行第二十四次集体学习。中共中央总书记习近平在主持学习时强调,当今世界正经历百年未有之大变局,科技创新是其中一个关键变量。我们要于危机中育先机、于变局中开新局,必须向科技创新要答案。要充分认识推动量子科技发展的重要性和紧迫性,加强量子科技发展战略谋划和系统布局,把握大趋势,下好先手棋。

“国家在科技创新方面的谋划和布局,是有章可循的,抓住了目前科学技术发展中的关键问题,对加快基础研究突破和关键核心技术攻关具有重要推动作用。”围绕量子科技发展等问题,多位专家接受了《中国科学报》的采访。

抓住科技创新关键变量

“能亲身参加这次中央政治局集体学习,看到国家对基础研究和前沿科技如此重视,我作为一名科学家,非常受感动,也非常受鼓舞。”当天,中国科学院院士、清华大学副校长、北京量子信息科学研究院(以下简称“北京量子院”)院长薛其坤就量子科技问题进行了讲解,提出了意见和建议。

“这充分说明了党中央在前沿科技、核心技术等问题上的宏大视野和战略布局。”北京市科学技术委员会主任、北京量子院理事会副理事长许强接受《中国科学报》采访时表示,当前,全球已进入数字经济时代,量子科技是具有关键作用的“杀手锏”技术,特别是量子计算、量子通信等前沿技术的突破,将引领新一轮科技革命和产业变革方向,具有重大科学意义和战略价值。

在此前的2020创新之源大会上,薛其坤就曾指出,第二次量子技术革命真的来了。“第一次量子技术革命,是从认识量子世界、发现量子效应到发展量子技术应用。而第二次量子技术革命,是从主动操控量子态、量子效应,去发展量子技术和应用。”

“量子科学理论是一个描述微观世界的理论,也是一个前沿理论。说明国家很关心、很重视基础研究和前沿科技的发展。”中国科学院院士、中国科学院大学副校长吴岳良对《中国科学报》说。

而加强基础研究突破和前沿科技创新,“正当其时。”吴岳良说,过去我们都是以跟踪学习、消化吸收为主,到目前我国在许多科技领域已经进入领跑、引领的阶段,“在这种时候,就更需要关注理论、原理等方面的突破。”

“量子科技虽然现在处于发展初期,其能力看起来还比较弱,但随着不断发展,其在计算等方面的能力,一定会超乎人们的想象。”清华大学物理系教授龙桂鲁向《中国科学报》表示:“量子科技就像一只初生的‘老虎’,虽然它现在的力量还不大,但它长大后就会显示出巨大的威力。”

面对科技创新发展的重要历史时期,“作为一位科技工作者和教育工作者,我们有责任、有义务贯彻落实好国家的战略部署,不断学习,创造新知识,在基础研究和前沿科技创新方面做出我们应有的贡献。”薛其坤说。

加强重点领域科研攻关

龙桂鲁团队早在2000年就曾原创提出“量子直接通信技术”,并成功研制出了国际上第一台具有实用价值的样机。2019年,龙桂鲁团队又开发出了“全量子本征求解器(FQE)”,这是一款量子计算机“应用软件”,能在量子计算机上完成分子基态能级和对应的电子结构的全部计算。

“目前,量子计算机在一些特定问题处理上,已经显现出超越最强经典计算机的能力,这个标记叫作‘量子霸权’。”龙桂鲁说,现在量子科技发展正处于“进行时”,有许多科学问题需要攻关。

2016年,墨子号量子科学实验卫星成功发射,为探索星地量子通信的可能性迈出了重要一步。中国科学院院士、中国科技大学教授潘建伟团队,在量子保密通信等方面也取得了一系列重大突破。

薛其坤认为,目前要加强量子信息技术的三大领域研发。其中,量子计算包括硬件、算法、操作系统和软件等是核心,量子通信包括密钥分发等是重要手段,量子测量、传感和计算是应用最广泛的方面。

将来有望打造全球量子互联网,使人们从电子时代跨越到量子时代。“通过量子通信、量子计算、量子导航、量子探测等颠覆性技术的突破,形成通达全球的安全通信、算力重组、高灵敏传感、高精度时空基准等应用,打造量子基础设施网络。”薛其坤说。

重大发明创造、颠覆性技术创新关键在人才。吴岳良表示:“基础研究重大理论的突破,是由科研人员的好奇心驱动的,要靠科学问题驱动。而这需要长期的积累、稳定的支持,摒弃论文数量、杂志影响因子等不良导向。”

许强表示,要加快量子科技领域人才培养力度,加快培养一批量子科技领域的高精尖人才,建立适应量子科技发展的专门培养计划,打造体系化、高层次量子科技人才培养平台。 “北京已构建了强有力、按需保障、稳定支持的政策体系。”

许强表示,要大力加强量子科技相关人才引进与培养,出台科研人员住房、落户、医疗、入境、出行、子女入学、配偶工作等一系列配套政策方面,努力营造良好的科研环境,让科学家心无旁骛搞科研。

努力推动产学研协同创新

目前,欧盟和美国在量子科技发展上都有整体的地区、国家战略和法案,并从人才培养到成果转移转化等都进行了布局。

薛其坤表示,目前我国量子科技领域研究水平与国外相差不大,今后要重点做好成果转移转化等工作。“让量子科技研究的成果及时转化,提高转化效率,是值得重视的问题。”

事实上,目前我国量子通信科技研究和产业化已实现局部领先,国内已经有了初步的产业链。国盾量子等多家企业在积极推动量子科技的产业化应用。

“包括量子保密通信在内的一些科技成果,在技术上的储备已经基本成熟,但在产业推广上还需要更多努力。量子通信产业发展,需要建设量子保密通信网络及在量子保密通信网络,并在此基础上不断开发出行业应用;只有行业应用和实际用户不断扩展,才能形成‘网络建设-接入应用-网络扩容’的良性循环。”一位来自企业的负责人告诉《中国科学报》。

许强表示,北京量子院作为北京市联合中科院、北大、清华等单位共建的新型研发机构,已形成良好的科研协同创新合作模式。例如,与清华合作联合组建团队,启动超短超强激光器、量子直接通信2个产业化项目。

“关键是要建立一体化的产学研协同创新模式,让不同的人在创新链上都发挥各自的优势。”吴岳良说。

薛其坤表示,北京量子院将努力“打开三堵墙”,即研究单位之间的墙、研究与产业之间的墙、学科之间的墙,不断探索实施人才“兼聘兼薪”等体制机制创新模式,借力北京市科技创新基金等力量,为我国量子科技发展做出更多贡献。

 
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