可移動量子衛星地面站、小型化量子金鑰分發器、面向國際提供服務的量子計算機本源悟源，能“看到”奈米級物質的量子鑽石原子力顯微鏡……9月18日，在安徽合肥舉行的2021量子產業大會上，多項世界前沿新應用新產品閃亮登場。
1900年，德國科學家馬克斯·普朗克首次提出量子概念時，東方的古老中國正深陷內憂外患。121年後，中國成為世界量子科技的重要參與者、推動者乃至引領者。在量子產業這個等待創新者探險的“無人區”裡，中國力量正朝著高水平科技自立自強的目標不斷創新拼搏、拓荒前行。
大國有大“量”
高約1米、重不足百公斤，深邃的鏡頭仰望天空……18日，安徽創新館，科大國盾量子技術股份有限公司（簡稱“科大國盾公司”）展出的全球首款小型化可移動量子衛星地面站引人注目。
2021量子產業大會上展出的可移動量子衛星地面站。新華社記者徐海濤 攝
“這種地面站重量輕、可移動，12小時內能安裝好，邊疆、海島等偏遠地區用它與‘墨子號’衛星對接，可以便捷地使用量子保密通訊。”科大國盾公司量子專案總監周雷說，他們還展出了商用量子金鑰分發器，每秒可產生上千個金鑰，目標是讓“光纖可達”的地方都能用上量子通訊。
這兩款新產品，都是一個宏大的“量子通訊網”構想的組成部分。今年1月，英國《自然》雜誌刊文，中國科研團隊成功實現了跨越4600公里的星地量子金鑰分發，標誌著中國已構建出“天地一體化”的廣域量子通訊網雛形。
從2012年合肥建成規模化量子通訊都會網路，到2016年發射全球首顆量子科學實驗衛星“墨子號”，再到2017年開通世界首條量子保密通訊幹線“京滬幹線”……近十年來，中國在量子通訊領域不斷實現世界級突破。
“九章”問世讓中國量子計算機實現算力全球領先，成功研製國際上超導量子位元數最多的量子計算原型機“祖沖之號”……量子計算被認為可能是推動未來資訊產業浪潮的支撐性技術。大會現場，多款中國自主研發的量子計算產品吸引參觀者駐足交流。
2021量子產業大會上展出的“九章”量子計算原型機模型圖。新華社記者杜宇 攝
“當前，實現量子資訊科技的規模化應用，成為多國競逐的目標。”中國科學院院士潘建偉在會上表示，在黨和國家高度重視下，我國量子科技實現了從跟跑、並跑到部分領跑的歷史飛躍。
把握大勢抓變“量”
當今世界正經歷百年未有之大變局，科技創新是其中一個關鍵變數。瞄準量子科技這個關乎未來的前沿領域，幾代中國科技工作者已奮鬥了數十年。
79歲的中國科學院院士、中國科學技術大學教授郭光燦是改革開放後我國最早研究量子科技的學者之一。
“量子力學是現代物理學兩大支柱之一，雖然那時國內量子研究近乎空白，但我們認識到國家未來發展需要它。”經過40多年努力，郭光燦團隊科研成果轉化出的本源量子公司推出量子晶片、量子作業系統、量子計算雲平臺等創新應用。
22年前，29歲的潘建偉在奧地利獲博士學位後決定回國，導師不解：“潘，你的夢想是什麼？”“我的夢想是在中國建一個和這裡一樣的實驗室。”
潘建偉回國組建量子實驗室，當時國內基礎薄弱，他在國家支援下搭建平臺開展研究。經過在人才、裝置、軟體等方面的多年探索和積累，團隊成果多次入選國際“年度物理學重大進展”，牽頭髮射“墨子號”量子衛星、建成量子保密通訊“京滬幹線”，孵化出的企業科大國盾，2020年在上海證券交易所科創板上市。
“近代科學沒能在中國誕生，中國人能否後來趕上、引領重大創新？中國科研工作者都憋著一股勁。”潘建偉說，能擁抱自立自強的中國機遇，是人生之幸。
未來不可限“量”
百餘年前，量子理論的出現，引發了第一次量子革命，催生出核能、鐳射、半導體等產業。近年來，量子領域的新技術密集湧現，預示著“第二次量子革命”進入起跑期、加速期。
“量子通訊產業的發展趨勢是整合化、便利化和低成本，讓更多人使用。”周雷說，目前量子衛星地面站的重量已從幾十噸降至百公斤以下，量子金鑰分發器從冰箱大小變為膝上型電腦大小。科大國盾公司致力於將量子保密功能整合到晶片中，讓普通人“觸手可得”。
在大會現場，國儀量子（合肥）技術有限公司（簡稱“國儀量子公司”）推出的量子鑽石原子力顯微鏡，能“看到”奈米級的微小結構，已應用於新一代磁儲存器件研究。
2021量子產業大會上展出的量子鑽石原子力顯微鏡。新華社記者韓旭 攝
量子科技要進入國民經濟主戰場，必須“出圈”。國儀量子公司總裁賀羽介紹，他們用量子技術賦能各行業，產品已在石油、電力、健康等領域應用。
“我們做的很多是‘從0到1’的原創性工作，探索未來商業模式，研究把量子計算和金融、生物、航天等產業結合。”本源量子公司總經理張輝說，他們已有產業聯盟夥伴近30家。
參加本次大會的量子從業者多為“85後”“90後”。他們說，量子產業很年輕，但未來不可限量，這是他們肩負的使命，也是創新的方向。
記者：李亞彪、徐海濤
編輯：沈文
