我國(guó)光量子芯片領(lǐng)域取得重大突破 這兩家公司已開發(fā)相關(guān)產(chǎn)品

• 李波 2023年1月28日 來(lái)源：中研普華集團(tuán)、中證報(bào)、中研網(wǎng) 240 7
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據(jù)中證報(bào)報(bào)道，近日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)郭光燦院士團(tuán)隊(duì)取得了光量子芯片技術(shù)的重大進(jìn)展，該團(tuán)隊(duì)與德國(guó)馬克斯普朗克光科學(xué)研究所MarioKrenn教授合作對(duì)光量子芯片技術(shù)進(jìn)一步研發(fā)，取得了多個(gè)全球首次技術(shù)突破。

據(jù)中證報(bào)報(bào)道，近日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)郭光燦院士團(tuán)隊(duì)取得了光量子芯片技術(shù)的重大進(jìn)展，該團(tuán)隊(duì)與德國(guó)馬克斯普朗克光科學(xué)研究所MarioKrenn教授合作對(duì)光量子芯片技術(shù)進(jìn)一步研發(fā)，取得了多個(gè)全球首次技術(shù)突破。

一是：基于硅基光子集成芯片實(shí)現(xiàn)了四光子源的制備;二是：實(shí)現(xiàn)頻率兼并四光子糾纏源制備;三是：實(shí)現(xiàn)波導(dǎo)模式編碼的量子邏輯門操作和超緊湊量子邏輯門操作。光量子芯片正在接近，將對(duì)當(dāng)下全球芯片行業(yè)產(chǎn)生重要影響。

中證報(bào)指出，相較于傳統(tǒng)芯片，光量子芯片主要由數(shù)目龐大的光量子器件集成，而這些器件的制造雖然需要使用到微納米加工技術(shù)，但是對(duì)加工設(shè)備的要求并不像加工傳統(tǒng)芯片那樣嚴(yán)格，只需要借助低端的光刻機(jī)就可以完成。

此外，光量子芯片使用光作為信息傳遞的載體，儲(chǔ)存的信息可以保存更長(zhǎng)的時(shí)間，而且光量子芯片對(duì)外界的抗干擾性更強(qiáng)，兼容性更好，操控精度更加準(zhǔn)確，是未來(lái)芯片主流的發(fā)展方向。全球光量子領(lǐng)域處于起步階段，在芯片國(guó)產(chǎn)化及自主可控趨勢(shì)推動(dòng)下，國(guó)內(nèi)光量子芯片研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程望提速。

以量子計(jì)算、量子通信和量子測(cè)量為代表的量子信息技術(shù)可能引發(fā)信息技術(shù)體系的顛覆性創(chuàng)新與重構(gòu)，并誕生改變游戲規(guī)則的變革性應(yīng)用，從而推動(dòng)信息通信技術(shù)換代演進(jìn)和數(shù)字經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)突破發(fā)展。

量子通信是利用量子疊加態(tài)和糾纏效應(yīng)進(jìn)行信息傳遞的新型通信方式，基于量子力學(xué)中的不確定性、測(cè)量坍縮和不可克隆三大原理提供了無(wú)法被竊聽和計(jì)算破解的絕對(duì)安全性保證，主要分為量子隱形傳態(tài)和量子密鑰分發(fā)兩種。

在量子通信領(lǐng)域，隨著“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星發(fā)射，我國(guó)實(shí)現(xiàn)了量子通信研究的領(lǐng)跑。2021年，我國(guó)建成全球首個(gè)星地量子通信網(wǎng)，創(chuàng)造500公里的現(xiàn)場(chǎng)光纖量子通信世界紀(jì)錄，進(jìn)一步鞏固優(yōu)勢(shì)。

電信運(yùn)營(yíng)商加速布局量子通信產(chǎn)業(yè)

量子通信作為量子技術(shù)的主要應(yīng)用方向，2022年來(lái)，量子通信行業(yè)快速發(fā)展，市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)定擴(kuò)大，國(guó)內(nèi)的三大運(yùn)營(yíng)商也加快了量子通信的布局步伐。

中國(guó)電信發(fā)布了基于量子信息技術(shù)的VoLTE加密通話產(chǎn)品——天翼量子高清密話，該產(chǎn)品采用國(guó)產(chǎn)定制手機(jī)、量子安全SIM卡和國(guó)密算法“三重保護(hù)”，在保障終端原生支持、VoLTE高清通話基礎(chǔ)上，為用戶提供“管-端-芯”一體化安全防護(hù)并帶來(lái)科技、時(shí)尚、安全和便捷的保密通信新體驗(yàn)。

中國(guó)移動(dòng)方面，中國(guó)移動(dòng)通信有限公司研究院近日與本源量子首次簽署合作協(xié)議，為5G及6G面臨的算力瓶頸探索量子算法解決方案。此外，中國(guó)移動(dòng)也宣布將發(fā)布量子加密通話業(yè)務(wù)，提供安全的量子通信業(yè)務(wù)。

中國(guó)聯(lián)通方面，發(fā)布《云時(shí)代量子通信技術(shù)白皮書》，探討了量子通信技術(shù)與傳統(tǒng)信息通信技術(shù)的融合發(fā)展與應(yīng)用。下一步，中國(guó)聯(lián)通將積極響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，持續(xù)在量子通信領(lǐng)域發(fā)力，不斷推進(jìn)量子通信標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展及應(yīng)用。

進(jìn)入21世紀(jì)，量子科技的發(fā)展突飛猛進(jìn),新技術(shù)、新成果密集涌現(xiàn)，可以說(shuō)第二次量子革命的戰(zhàn)鼓已經(jīng)敲響。作為率先進(jìn)入實(shí)用化的技術(shù)，量子通信受到多國(guó)政府、企業(yè)的關(guān)注，并緊鑼密鼓地進(jìn)行相關(guān)布局。

到2023年，我國(guó)量子通信行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到805億元。我國(guó)運(yùn)營(yíng)商同樣十分重視其應(yīng)用發(fā)展，尤其是中國(guó)電信，創(chuàng)新成果突出。

中國(guó)電信作為我國(guó)建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)、數(shù)字中國(guó)和智慧社會(huì)的主力軍，正積極加強(qiáng)量子科技發(fā)展戰(zhàn)略謀劃和系統(tǒng)布局。2020年，中國(guó)電信就啟動(dòng)了“量子鑄盾行動(dòng)”，推動(dòng)量子通信服務(wù)于政務(wù)、金融、電力、國(guó)防等領(lǐng)域。

在前不久的冰雪盛會(huì)上，中國(guó)電信運(yùn)用量子加密完成通信保障任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)營(yíng)商量子加密對(duì)講技術(shù)的首次亮相。在2022年3月17日的業(yè)績(jī)電話會(huì)議上，中國(guó)電信管理層表示，公司已實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)商首款量子密話產(chǎn)品商用，同時(shí)已與合作伙伴聯(lián)合研制量子安全相關(guān)產(chǎn)品，并形成解決方案。

面向未來(lái)，中國(guó)電信將積極探索量子信息技術(shù)在5G、云、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的應(yīng)用，推動(dòng)量子科技基礎(chǔ)研究和技術(shù)研發(fā)成果向多行業(yè)領(lǐng)域的融合創(chuàng)新應(yīng)用，形成量子信息產(chǎn)業(yè)化全鏈條布局。

量子通信產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展如何

近年來(lái)中國(guó)出臺(tái)了一系列相關(guān)政策，為量子通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。2019年12月中共中央、國(guó)務(wù)院發(fā)布的《長(zhǎng)江三角洲區(qū)域一體化發(fā)展規(guī)劃綱要》中提出加快量子通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展，統(tǒng)籌布局和規(guī)劃建設(shè)量子保密通信干線網(wǎng)。

2022年1月國(guó)務(wù)院發(fā)布的《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》提出瞄準(zhǔn)傳感器、量子信息等前瞻性領(lǐng)域，提高數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)研發(fā)能力，強(qiáng)化關(guān)鍵產(chǎn)品自給保障能力。

我國(guó)已出臺(tái)多項(xiàng)政策助力量子通信發(fā)展。其中“十四五”規(guī)劃明確指出，要加強(qiáng)關(guān)鍵數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用，加快布局量子通信、量子計(jì)算等前沿技術(shù)。

可以預(yù)見，在未來(lái)的5-10年內(nèi)，量子通信仍將處于不斷高速發(fā)展階段。地方層面，去年以來(lái)，北京、上海、廣東、安徽等地紛紛出臺(tái)了相關(guān)政策，加快布局量子通信產(chǎn)業(yè)。

在政策催化下，行業(yè)發(fā)展不斷加速。據(jù)企查查搜索數(shù)據(jù)顯示，截至2022年5月9日，國(guó)內(nèi)“量子通信”相關(guān)企業(yè)達(dá)20428家。相關(guān)報(bào)告指出，中國(guó)量子通信專利數(shù)超3000項(xiàng)，領(lǐng)先美國(guó)，有望成為全球量子信息技術(shù)研究和應(yīng)用的主要推動(dòng)者。

近期，國(guó)內(nèi)量子通信領(lǐng)域更是捷報(bào)頻傳。例如：我國(guó)科學(xué)家就設(shè)計(jì)出一種相位量子態(tài)與時(shí)間戳量子態(tài)混合編碼的量子直接通信新系統(tǒng)，成功實(shí)現(xiàn)100公里的量子直接通信，這是當(dāng)前世界上最長(zhǎng)的量子直接通信距離。

此外，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉院士及其同事首次實(shí)現(xiàn)了地球上相距1200公里兩個(gè)地面站之間的量子態(tài)遠(yuǎn)程傳輸。

目前，國(guó)家“十四五”規(guī)劃中已經(jīng)將量子科技、AI智能、芯片技術(shù)等納入重點(diǎn)研發(fā)領(lǐng)域，相信在不久的將來(lái)，量子安全專線、量子城域網(wǎng)等將逐步進(jìn)入民用化。

更多行業(yè)詳情請(qǐng)點(diǎn)擊中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2026年中國(guó)量子通信行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局及發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告》。

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