作者/IT時報記者 錢立富
編輯/ 郝俊慧 孫妍
作為新一輪科技革命和產業變革的前沿領域,神奇又有魅力的量子科技正成為全球主要經濟體的“逐鹿之地”。目前,全球已有29個國家和地區推出了和量子相關的戰略規劃或法案法規,全球GDP前十的國家無一例外投身其中。
金秋時分,巢湖之濱,一場盛會彰顯了中國量子技術和產業發展的最新成就和未來期許。11月29日至30日,2024量子科技和產業大會在安徽合肥舉行,展現了日益繁榮的中國量子科技和產業生態。
在量子科技領域提早布局、保持定力、持續投入的中國電信,在大會上展現了在基礎設施建設、核心技術攻關、應用拓展、生態合作等多方面最新成就。中國電信同時吹響了邁向新征程的號角,在大會上發布了《中國電信量子科技和產業發展2030行動方案》,目標是“到‘十五五’末,加快形成新質生產力”。
量子通信商用進程加速
量子通信、量子計算、量子精密測量是目前量子技術最為關注的三個領域。“在量子通信領域,我國占據國際引領地位”,中科院院士、中國科學技術大學常務副校長、中國科學院量子信息與量子科技創新研究院院長潘建偉在2024量子科技和產業大會表示。
量子通信商業化步伐正在加速,在中國電信展區,參觀者遇見了一系列“神奇”應用。
量子密信早已聞名遐邇,它將量子安全技術與即時消息、音視頻通話、身份認證和辦公應用等能力深度整合,確保工作信息、敏感數據的安全存儲與傳輸。在中國電信于量子產業創新論壇上發布的“量子信息2024十大應用成果”中,多項成果與量子密信有關,比如合肥市委量子密信安全辦公項目,組建工作人員量子密信工作群,為工作交流、視頻會議、重大項目調度等信息溝通提供量子加密保障;又如廣東省粵政易安全辦公項目,融合量子密信,為全公務員提供基于量子安全的身份認證,單點登錄業務授權及移動端加密即時通訊服務。
量子密話應用則是將量子信息技術與VoLTE網絡融合,基于國產定制手機終端原生撥號盤實現運營商級高清加密通話。
還有量子安全耳機,工作人員的現場演示讓很多參觀者的目光露出驚奇。戴上耳機切換到安全消息模式,能清晰聽到對方微信發來的語音內容,但是取下耳機后點擊播放語音,傳來的是電流干擾般的噪聲。在使用安全耳機進行語音通話時,內容也完全保密,即使想用手機錄音,也錄不到內容。
除此之外,中國電信還展示了量子加密對講、量子安全視頻會議、量子云印章、量子安全OTN精品專線等一系列量子通信應用。在產業發展方面,中國電信構建起“DICT+量子”的產品體系,打造了一批應用示范。
應用是高樓,基礎設施則是根基。中國電信構建涵蓋量子密鑰分發、量子密碼資源池和量子密碼管理平臺的量子安全基礎設施,已建成全球規模最大、用戶最多、應用最全的合肥量子城域網,今年內將建成包括北京、上海、廣州、雄安、武漢等累計15個量子城域網。
量子計算探索落地場景
大數據時代,全球數據量呈指數級增長,幾乎每兩年翻一番,而人類目前擁有的計算能力還相當有限。于是,人們將目光投向了量子計算,希望用超強超快的計算能力揭示復雜系統規律,滿足人工智能、大數據等對計算能力的需求。
我國在量子計算領域處于國際第一方陣,是目前唯一在光學和超導兩種物理體系都達到“量子計算優越性”里程碑的國家。
然而,優質的量子計算資源是稀缺的,獲取門檻較高。為降低量子計算機使用門檻,一年前,中國電信發布了“天衍”量子計算云平臺,基于超量混合云架構,提供量子云操作系統、量子計算模擬、量子計算編譯、圖形化編程等核心能力,實現超算及量子計算任務的云上混合調度。這一年,中國電信以“天衍”量子計算云平臺為底座,布局生物醫藥、人工智能、能源氣象等領域,探索可實際應用的落地場景。
如在氣象領域,經典計算應用存在數據處理能力限制,純經典機器學習在進行訓練時隨著數據量越來越大、模型逐漸復雜,訓練時間逐漸增加,且隨著模型的增加對經典計算資源需求越來越大,機房也越來越大。為消除痛點,氣象領域正不斷探索和應用新技術。
中電信量子集團和安徽氣象局展開深入合作,前者提供“天衍”量子計算云平臺的量子計算能力,開發構建混合量子經典神經網絡模型。后者提供氣象采集數據,應用并驗證,在量子產業創新論壇上,合肥氣象量子技術創新研究中心陳嘉祺博士介紹,“在這一新型混合模型中,利用量子計算的并行處理能力,在提升氣象預測準確性的同時,也提升了模型的運行速度和計算效率,更快進行災害性天氣監測、預報和預警。”
實現首個應用案例只是開始,陳嘉祺介紹,今后將進行優越性探索,推動關鍵技術突破,完成基于量子計算的專用氣象算法庫構建,研發具備國際先進水平的氣象模擬軟件或系統。
除了“天衍”量子計算云平臺,中國電信在展會上還展示了504比特量子計算新篇“驍鴻”、量子計算機核心器件氧化釕溫度計等。
在量子精密測量領域,中國科學院院士、北京航空航天大學教授房建成表示,我國在該領域有一定基礎,在國際競爭中處于“并跑”,需要發揮“舉國體制”優勢,實現“換道超車”。在大會現場,中國電信也展示了量子精密測量相關成果。
吹響新征程號角
孤舉者難起,眾行者易趨。
中國電信充分發揮產業鏈聚合主導作用,不斷壯大生態、凝聚強大合力,加速形成科研、產業、人才和資本等要素緊密融合的體系。
近年來,中國電信聚集13家央企、1所高校、3家頭部企業,成立量子通信創新聯合體,聯合開展量子通信核心技術攻關,積極進行關鍵核心技術原型研發。
大會上,中國電信還與中國科學技術大學簽署戰略合作簽約協議,在協同技術攻關、共建創新平臺、共建智慧科大、聯合人才培養、成果轉移轉化等五大領域進行全面戰略合作。
為進一步推動我國量子科技和產業高質量發展,作為“國家隊”的中國電信在本次大會上吹響了邁向新征程的號角,正式發布《中國電信量子科技和產業發展2030行動方案》,概括來講包含“1個目標、5大工程、10項任務”。其中,“1個目標”是系統提升原始創新能力,突破一批量子關鍵核心技術,建設全球領先的量子基礎設施,打造引領性量子場景應用,到“十五五”末,加快形成新質生產力;“5大工程”包括量子科技創新“策源”工程、量子基礎設施“筑基”工程、量子產業發展“領航”工程、量子精英人才“匯智”工程、量子開放合作“聚力”工程;“10項任務”包含加快推進覆蓋全國的天地一體量子通信網絡建設、全場景量子安全能力賦能產業發展等。