2020年11月16日
第A12版:科技创新

践行科技自立自强 让量子“点燃”未来

合肥高新区量子信息技术创新和产业化取得重大发展

  ▶ 代利红


  党的十九届五中全会提出,“坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位,把科技自立自强作为国家发展的战略支撑”。如何将创新作为现代化建设全局中的核心,如何践行科技自立自强,合肥高新区企业国仪量子(合肥)技术有限公司(国仪量子)、合肥本源量子计算科技有限公司(本源量子)、科大国盾量子技术股份有限公司(国盾量子)“量子三剑客”作为合肥高新区创新发展、科技自立自强的一个剪影,不仅生动诠释了合肥高新区是如何将创新作为现代化建设全局中的核心,而且在如何践行科技自立自强方面给出圆满回答。


  10月31日,合肥高新区企业国仪量子(合肥)技术有限公司发布4款电子顺磁共振谱仪系列新品,其中3款产品均为中国首台商用。这是继2018年国仪量子发布中国首台商用“脉冲式电子顺磁共振(EPR)谱仪”后,国内电子顺磁共振领域的又一重大突破,填补了国内多项空白。

  “量子科技发展是一项重大颠覆性技术创新”,被誉为影响人类未来的高新技术之一,也是国际科技竞争的热点领域。作为我国量子产业的重要聚集地,合肥高新区紧跟第二次量子科技革命浪潮,围绕量子通信、量子计算、量子测量等领域,强化基础研究,加快推进量子信息与量子科技创新研究院建设,积极打造量子创新技术策源地。值得一提的是,合肥高新区量子通信、量子计算、量子测量技术源均来自于“自立自强”。

  量子测量

  技术源于中科院院士杜江峰团队

  最有知名度的是量子通信,最有想象力的是量子计算,而最有可能先实用化的是量子测量……补齐国产电子顺磁共振谱仪多处短板,推动高端科学仪器自主可控。发布会上,国仪量子联合创始人兼CEO贺羽回顾了我国电子顺磁共振领域十年来的发展历程,并详细介绍了4款电子顺磁共振谱仪系列新品的特点和参数。

  据介绍,国仪量子此次发布的电子顺磁共振谱仪系列产品具有多项自主研发的核心技术。其中,EPR200-Plus升级版X波段电子顺磁共振谱仪在关键性能指标上实现了超越,EPR200M台式电子顺磁共振谱仪、EPR-W900 W波段电子顺磁共振谱仪,以及无液氦变温系统CVTI-CF Series三款产品均为中国首台商用,这是继2018年国仪量子发布中国首台商用“脉冲式电子顺磁共振(EPR)谱仪”后,国内电子顺磁共振领域的又一重大突破,填补了国内多项空白。

  国仪量子(合肥)技术有限公司是国内最早成立的量子测量企业,技术源于中国科学院院士杜江峰领导的科研团队。作为量子产业最神秘的一个分支,量子测量可广泛应用于科研、医疗、地质、能源、灾害预防等。

  “量子测量的精度可以达到原子量级。”国仪公司副总经理张伟介绍,传统测量技术最小只能探测到微米量级,而量子技术可以精细千倍、万倍到纳米、亚纳米量级,带来革命性的技术进步。比如将量子测量用于电网,可以精确监测电流、电压。用于探矿,可以边钻井边测量周边地质成分。用于医疗,可以精确分析血液微量物质含量。

  以“帮助客户更高效推动技术的发展,探索并创造人类的未来”为使命的国仪量子,自创立以来,陆续研制并发布了国内首台商用脉冲式电子顺磁共振谱仪、全数字扫描电子显微镜等产品,国际首台单自旋量子精密测量谱仪、金刚石量子计算教学机、量子钻石原子力显微镜和量子测控系列产品,多款仪器突破国际禁运,在关键性能指标上实现了超越。

  量子计算

  技术源于中科大郭光灿院士团队

  今年9月,我国首个6比特超导量子计算云平台正式上线。该平台由中国科学技术大学郭光灿院士团队的成果转化企业合肥本源量子计算科技有限公司研发,基于自主研发的量子计算机“悟源”,保真度、相干时间等技术指标达到国际先进水平。

  对大众来说,量子计算是一个新奇事物。相比电子计算机,量子计算机理论上运算能力将有指数级增长,在密码分析、气象预报、石油勘探、药物设计等领域很有前景,被认为将是下一代信息革命的关键动力。

  但研制难度超乎想象。“量子计算对环境要求特别高,不仅要超低温,还要‘超洁净’,极其微弱的噪声、光线、磁场和微小颗粒都会扰乱信号,整个系统非常复杂、困难。”本源量子公司轮值董事长孔伟成比喻说,研制量子计算机就像“用一个一个的原子垒起一座金字塔”。

  十几年来,在中科大的实验室里,有一批科研人员为了量子计算机的梦想日夜奋斗。他们先后实现了单比特、2比特、3比特、6比特的量子芯片,开发出量子测控一体机、量子编程语言QRunes。他们取得了国内多项零的突破,跟上了国际先进科研机构的节奏。

  “从早晨7点到晚上12点,我们每天都有人在实验室。”本源量子副总裁张辉说,他们正在研发下一代量子芯片,预计明年底推出20比特的量子计算机,未来3年实现50比特到100比特的量子计算机。

  量子通信

  技术源于中科大潘建伟院士团队

  首日涨幅923.9%,盘中涨幅一度达到1002.82%,刷新科创板以及A股单日涨幅纪录……7月9日,首日登陆科创板的国盾量子迎来了它的高光时刻,作为中国量子通信领域首家A股上市企业,吸引资本追捧。

  2009年,国盾量子在合肥高新区创立,技术源于中国科学技术大学潘建伟院士团队,主要从事量子保密通信产品的研发、生产、销售及技术服务等,为各类光纤量子保密通信网络以及“星地一体”广域量子保密通信地面站的建设提供软硬件产品。

  2016年8月,全球首颗量子卫星“墨子号”成功发射,形成了天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。

  2017年9月,“京沪干线”正式开通,率先完成了在金融、广电等领域的应用示范。

  2018年1月,利用“墨子号”与“京沪干线”建立的星地链路,在国际上首次成功实现了中国和奥地利之间7600公里的洲际量子密钥分发和量子保密通信视频通话。

  “基于量子的‘不可克隆定理’,量子通信能够实现不怕破解的长期安全。”国盾量子总裁赵勇说,未来将量子计算、量子测量等功能融入,最终可实现高安全性的“量子互联网”。

  “我们正在与通信、金融等行业深度合作,开发更经济、更便于终端接入的软硬件产品,拓展2C端用户。”国盾量子解决方案经理张如通说,他们已开发出量子安全U盾、安全手机等,未来将有更多产品走入大众生活。

  察势者智,驭势者赢。在合肥高新区横贯东西向的云飞路沿线,密集布局着一批量子领域骨干企业,这条道路也成为名副其实的“量子大道”。作为合肥综合性国家科学中心的核心区,一个新兴的量子产业集群正在这里形成。

  小小量子,潜力无限。据合肥高新区相关负责人介绍,今后合肥高新区将进一步厚植深耕量子基础研究,充分发挥重大试点工程引领带动作用,同时按照“围绕产业链部署创新链,围绕创新链布局产业链”的总要求来做足文章,全面加快推进量子信息技术创新和产业化发展。

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