量子科技又火了!
似乎一夜之間,量子科技就成為了新風口。
10月16日,中央政治局就量子科技研究和應用前景舉行第二十四次集體學習。會議強調,要充分認識推動量子科技發展的重要性和緊迫性,加強量子科技發展戰略謀劃和系統佈局,把握大趨勢,下好先手棋。
這暗示着繼大數據、人工智能、區塊鏈後,量子科技成為新一輪科技革命和產業變革的前沿領域。
隨後資本市場聞風而動!10月19日,在平淡的A股市場中,量子科技板塊逆市爆發,多個量子科技概念股漲停,眾多投資者開始蠢蠢欲動。站在風口上的量子科技正蓄勢待發。
然而,對於普羅大眾來説,量子科技似乎顯得很神秘、很遙遠。但實際上這個概念早就有之,支撐它的原理甚至在20世紀與相對論一道被認為是現代物理學的兩大基本支柱。
(一)量子科技的基礎是量子力學
量子信息技術是量子物理與信息科學交叉的新生學科,其物理基礎是量子力學。而量子力學是人類探究微觀世界的重大成果。
量子力學建立以後,成為整個微觀物理學的理論框架,取得一個又一個的成功。在應用方面,以量子力學為基礎的量子科學已經先後孕育出原子彈、激光、核磁共振等新技術,成為20世紀最重要的科學發現之一。
進入21世紀,量子科技革命的第二次浪潮即將來臨,成為多國戰略佈局的重點領域。
第二次量子科技革命催生了量子計算、量子通信和量子測量等一批新興技術,將極大地改變和提升人類獲取、傳輸和處理信息的方式和能力。
(二)量子科技兩大重點領域:計算與通信
在量子科技賽道上,具有代表性的是量子通信和量子計算,也是目前處於風口的兩大產業,它們正從研究走向應用。
1. 量子計算
量子計算是基於量子力學的新型計算方式,理論上具有經典計算無法比擬的巨大信息攜帶和超強並行處理能力。量子計算也是延續摩爾定律神話的路徑之一,算力隨量子比特數呈冪指數2n增長。
雖然當前量子計算還處於原型機研發階段,但圍繞量子計算的產業生態也初具雛形,形成了科研機構、科技巨頭、初創企業協力研發,各垂直領域企業紛紛佈局的發展態勢。
量子芯片以及量子算法是研發量子計算機的兩個關鍵技術環節。量子芯片即為量子計算機的物理實現與硬件系統,量子算法則是將量子計算機計算效率最大化的軟件系統。
在量子芯片方面,目前谷歌、IBM、英特爾等企業均在積極開展超導量子比特實驗研究,微軟搶灘量子拓撲,中國研究團隊則在光學量子計算取得較大突破。
量子芯片技術體系對比
(數據來源:華為公司)
而自 2007 年來自加拿大的初創企業 DWAVE 宣佈研製成功 16 位量子比特的超導量子計算機以來,IBM、谷歌、微軟、英特爾等巨頭紛紛宣佈進軍量子計算機科研和應用領域,量子計算產業化競賽一觸即發。
在產業應用方面,傳統產業巨頭也加入量子計算的產業鏈當中,開展新興領域的業務拓展。例如,戴姆勒與谷歌達成戰略合作協議,共同開展量子計算的研究。
對於量子計算業內有一個共識:誰先奪取“量子霸權”,誰就掌握了技術制高點、標準制定權和輿論主導權,在產業競爭中佔據有利地位。這就是IBM、英特爾等巨頭急於搶佔賽道的原因。
為搶佔量子技術革命的制高點,近年來我國對量子計算的支持力度也逐步加大,但我國和西方國家的差距仍然明顯。
我國已有一批高校和科研機構參與到量子計算的產業發展中,如中國科學技術大學、浙江大學、中國科學院、清華大學、南京大學、北京計算科學研究中心等,在相關領域已取得一定成果。但從全球發表的SCI論文量來看,我國仍落後美國一大截。
八個國家量子計算 SCI 論文數量
(資料來源:國務院發展研究中心)
此外,阿里巴巴、騰訊、百度和華為等科技企業也積極參與到產業生態建設當中,建立了相關實驗室。2015年7月,中國科學院宣佈與阿里雲共同成立“中國科學院—阿里巴巴量子計算實驗室”。在去年華為全連接大會上,就發佈了華為HiQ 2.0量子計算軟件解決方案,對外提供量子計算高性能模擬服務。
但就目前現狀而言,國內企業的發展仍遠遠不及IBM、谷歌、微軟等企業。
另外,10月上旬,知識產權產業媒體IPRdaily與incoPat創新指數研究中心發佈全球量子計算技術發明專利排行榜,入榜企業的前六位都是美國公司,來自中國的量子計算公司本源量子以77項專利排名第七。
“國內目前能做量子計算的人不超過百位,有能力做量子計算的團隊不超過10個。”本源量子公司副總裁張輝在接受媒體採訪時表示。
儘管近幾年全球範圍內在量子計算物理驗證取得的進展是有目共睹的,並且也導致了越來越高的市場興趣和投資活動,但是受限於技術難度,量子計算產業化和商業化仍長路漫漫。
賽迪研究所表示,當前,量子計算的產業化仍處於最初階段。因此,在未來5-10年內,倘若量子計算技術未能取得跨越式突破,則其市場規模將較為有限。
據IDC預計,2027年,全球量子計算市場規模將達到107億美元,較2017年相比,10年內增長超過40倍;波士頓諮詢發佈的報告預測,在不考慮量子糾錯算法的進展情況下,保守估計到2035年全球量子計算應用市場規模將達到近20億美元,隨後暴漲到2050年的2600多億美元;若量子計算技術迭代速度超出預期,樂觀估計2035年市場規模可突破600億美元,2050年則有望飆升至2950億美元。
前瞻產業研究院數據顯示:當前量子計算元年無法預測,但是可以預見的是,在所有商業應用領域不存在偶然爆發的情況下,前5年的發展將非常平穩。生物醫藥和化工行業作為龐大的行業,在量子元年應用市場規模將佔據大部分份額,隨着時間推移,搜索、機器學習和數字安全三個行業憑藉本身對計算的直接需求,將以量子計算作為時代跳板,市場規模佔比逐漸擴大,成為量子計算應用領域的主流。
2. 量子通信
除了量子計算外,量子通信便是受業界關注的另一大量子領域。
量子通信利用微觀粒子的量子疊加態或量子糾纏效應等進行信息或密鑰傳輸,主要包括量子隱形傳態和量子密鑰分發兩類。量子通信可大幅提升通信的安全性,將對信息安全和通信網絡等領域產生重大變革和影響。
與量子計算相比,量子通信的技術難度相對較小,產業化進程也最快,目前人類已在積極探索基於衞星或光纖網絡的長距離傳輸和廣域組網應用。
實際上,提到量子通信,有一個人就不得不提,他就是中國科學院院士潘建偉。
潘建偉長期從事量子光學、量子信息和量子力學基礎問題檢驗等方面的研究,對量子通信等研究有創新性貢獻,是該領域的國際著名學者。
他有關實現量子隱形傳態的研究成果入選美國《科學》雜誌“年度十大科技進展”,並同倫琴發現X射線、愛因斯坦建立相對論等影響世界的重大研究成果一起被《自然》雜誌選為“百年物理學21篇經典論文”。
正因為他,中國量子通信研究處於世界領先的地位。
有分析人士稱,尤其是‘墨子號’量子衞星的發射和量子通信京滬幹線的建設,標誌着中國的量子通信接近了產業化。自從人類進入近代社會以來,這是第一次由中國創造的一個新產業。
此外,值得一提的是,今年7月,由潘建偉院士等創辦的“科大國盾量子技術股份有限公司”正式登陸科創板,由此成為國內外首個獨立上市的量子通信科技公司。
我國量子通信雖然起步較晩,但是憑藉政策大力支持及大量資金投入,在量子通信領域成功實現了彎道“超車”。數據顯示,截至2018年底,中國使用光纖量子保密通信網絡長度達到7000公里左右。前瞻產業研究院預計,中國量子通信整體市場規模2019年達325億美元,同比增長19%。
(三)警惕量子科技“偽概念股”
國家高度關注量子科技發展,無疑對整個產業起到積極正面作用,但卻要謹防一些概念股蹭熱度收割“韭菜”。
這兩日,量子科技板塊逆市爆發,引起了投資者關注,不少股民在交易所互動平台上諮詢上市公司是否有涉足量子科技相關業務。然而經查詢發現,不少概念股公司主營業務與量子通信、量子計算並無直接聯繫,它們既無財力,也無技術搞真正的量子科技。
據《廣州日報》稱,藍盾股份表示,公司主業是網絡安全產品,目前在量子通信領域暫未有具體產品及業務落地,也尚未對業績帶來實質性的貢獻。此外,金信諾、光庫科技、億通科技等紛紛表示,公司目前暫未涉及量子通信方向業務。
但上述這些公司,在19日股價都紛紛上揚,尤其是藍盾股份,上漲最為迅猛。
有業內人士分析,科技領域一直以來都是A股最為適合投資的領域,而且適合長期投資。但在科技題材中,有不少概念股炒作,股價短期波動劇烈,如果操作不當,投資者很有可能蒙受巨大損失,量子科技概念股也是如此,要防止短期過度炒作帶來的後遺症。
如果説股市上由量子科技引起的板塊瘋漲,是一種盲目熱炒。那現在社會上還有很多打着“量子科技”旗號的產品就是藉着高科技概念實行欺騙的“偽創新”了。
像近年來出現的“量子鞋墊”、“量子茶杯”、“量子波動閲讀”等等都是利用公眾不熟悉的“量子糾纏”等專業術語混淆視聽,進行虛假包裝和行騙。
雖然目前量子科技取得一定的突破,但也還遠沒到達“飛入尋常百姓家”的地步。面對過熱的新技術、新產業,普通大眾一定要擦亮眼睛,多一份冷靜。
參考資料:
《警惕量子科技“偽概念股”》--廣州日報
《量子計算發展白皮書(2019 年)》--賽迪智庫電子信息研究所