一直以來在量子計算領(lǐng)域，IBM、谷歌、微軟、英特爾、霍尼韋爾等國外企業(yè)依然是主要玩家。相比較，國內(nèi)量子通信的發(fā)展更為領(lǐng)先，2020年7月國盾量子科創(chuàng)板上市，該公司因參與“京滬干線”、“武合干線”等量子通信骨干網(wǎng)的建設(shè)而備受資本關(guān)注。國內(nèi)量子計算產(chǎn)業(yè)，則也是以中科大潘建偉教授等科研團隊為首。
蘭德公司在2月初發(fā)布的一篇報告中提到了這一情況：至2021年底，美國依然是量子計算領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)導者，且多由企業(yè)推動；相比而言，中國在量子通信領(lǐng)域位于世界領(lǐng)導地位。
然而，根據(jù)近期國盾量子、本源量子等相繼宣布自己在量子計算領(lǐng)域的重要進展與布局來看——國盾量子助力祖沖之號量子調(diào)控軟件建設(shè)，支撐實驗穩(wěn)定運行，并完成了62比特超導量子計算原型機以及66比特超導量子計算優(yōu)越性實驗的功能和性能需求；本源量子宣布獲批國內(nèi)首個量子計算技術(shù)創(chuàng)新中心，將在量子測控技術(shù)、超導量子芯片升級與工程化、量子計算應(yīng)用開發(fā)、量子云服務(wù)等方面展開科研攻關(guān)……
推動前沿技術(shù)發(fā)展、將產(chǎn)業(yè)化提上日程，中國在量子計算領(lǐng)域的進展值得被關(guān)注。
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根據(jù)國家發(fā)改委“十四五”規(guī)劃《綱要》名詞解釋，量子信息領(lǐng)域主要包括量子計算、量子通信與量子精密測量三大領(lǐng)域，國際上也給出了相似的定義，為量子信息領(lǐng)域目前的產(chǎn)業(yè)框架定下了基調(diào)。
信通院的數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析顯示，從論文及專利數(shù)量角度來看，量子計算領(lǐng)域的發(fā)展相對更為蓬勃，論文發(fā)布總量及引用量都比其他兩個領(lǐng)域顯著要高，約是量子通信論文量的3倍，是量子精密測量論文量的10倍。
對于量子計算產(chǎn)業(yè)的發(fā)展概況，中國信通院給出分析，認為美國量子計算前沿研究領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，學術(shù)論文發(fā)表量和研究機構(gòu)數(shù)量位列全球第一，我國緊隨其后。2021年，國內(nèi)科研和創(chuàng)新活躍機構(gòu)包括中國科學院、中國科學技術(shù)大學、清華大學和北京大學等。
值得注意的是，2021年全球各地量子計算領(lǐng)域傳出的階段性成果及資本動態(tài)，為行業(yè)發(fā)展注入了活力。這一年，美國IonQ在華爾街上市，成為第一家量子計算領(lǐng)域美股上市公司。中國科大團隊成功研制了62比特可編程超導量子計算原型機“祖沖之號”，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了可編程的二維量子行走，被認為是中國超導量子計算方向里程碑式的突破。大眾等車企則被傳出用量子計算技術(shù)加速電池研發(fā)。
與此同時，2021年量子聯(lián)盟的相繼成立，也為產(chǎn)業(yè)生態(tài)的建設(shè)增添了幾分熱鬧。2021年4月，歐盟成立量子產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（QuIC）；6月，德國西門子、默克、大眾、寶馬等10家企業(yè)成立量子技術(shù)與應(yīng)用聯(lián)盟；9月，日本東芝、豐田等24家大企業(yè)組建量子科技新產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造委員會；10月，加拿大成立量子工業(yè)聯(lián)盟（QIC）。此外，2021年10月，我國工信部也在籌建推動量子信息技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用探索、標準測評和產(chǎn)業(yè)培育。
量子硬件系統(tǒng)的重要進展、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等多方動作釋放出信號，量子計算行業(yè)在加速前進。MIT教授Will Oliver也曾指出“過去兩年硬件已經(jīng)改善了10倍”，點出量子計算領(lǐng)域的快速發(fā)展。
我國量子計算產(chǎn)業(yè)生態(tài)雛形初具
就國內(nèi)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而言，“十四五”規(guī)劃將“量子信息”寫進文件是一次重要的信號。文件指出，要求實施相關(guān)領(lǐng)域的國家重大科技項目與未來產(chǎn)業(yè)孵化與加速計劃，加強基礎(chǔ)學科交叉創(chuàng)新等。多角度全方位要求，量子信息領(lǐng)域的戰(zhàn)略地位由此凸顯。在此之前，盡管各地在大力推動量子技術(shù)的布局，但是更加細分的量子通信仍然是國內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主旋律。
目前量子計算多條技術(shù)路線并行發(fā)展，主流方案包含超導、離子阱、硅基半導體、光量子和拓撲等，但仍無任何一種路線能夠完全滿足實用化條件要求，尚處于工程實驗驗證和原型樣機研發(fā)的技術(shù)攻堅期。
目前在國內(nèi)，超導量子計算機技術(shù)方向的產(chǎn)業(yè)化布局最為引人關(guān)注，本源量子、國盾量子、騰訊等國內(nèi)企業(yè)在此技術(shù)方向上都有較為明顯的投入。2021年2月，本源量子上線了工程化超導量子計算機本源悟源2號；國盾量子則參與了由中科大潘建偉教授主導的祖沖之號的研發(fā)與性能優(yōu)化；騰訊在2021年10月推出實現(xiàn)快速、高保真、易擴展的超導量子比特初始化方案。
圍繞超導技術(shù)方向，國內(nèi)已經(jīng)開始形成初步的產(chǎn)業(yè)形態(tài)。根據(jù)成都科技局的報道，成都中微達信創(chuàng)始人曾耿華給出分析，“量子計算雖然離真正成為產(chǎn)業(yè)還有一段距離，但對于我們這種生產(chǎn)性服務(wù)的定位來說，有需求方，有供給方，它已經(jīng)呈現(xiàn)出產(chǎn)業(yè)的特征了。”
根據(jù)國內(nèi)主要玩家們的業(yè)務(wù)方向信息，國盾量子、圖靈量子、啟科量子、深圳量旋科技等主要集中在量子計算機、核心組件、科學儀器等產(chǎn)品方向，相繼涉及軟件開發(fā)，量子云平臺則有華為、百度等入局，本源量子業(yè)務(wù)相對更為廣泛，覆蓋芯片、軟件、應(yīng)用等。據(jù)悉，中微達信作為后來者入局，將目標鎖定在量子計算控制系統(tǒng)方向。
根據(jù)ICV的統(tǒng)計，相比超導方向，在其他的技術(shù)方向上，中國的研發(fā)、專利成果仍然集中在高校與研究機構(gòu)，除了中科大之外，還包括清華大學、北京大學、中山大學、上海交通大學、中國科學院等。在離子阱、中性原子方向上，更是只有美國IonQ、ColdQuanta 坐鎮(zhèn)，中國目前則沒有企業(yè)和高校進入領(lǐng)先位置。目前為止，其他量子計算技術(shù)方向領(lǐng)域，國內(nèi)也沒有明顯的產(chǎn)業(yè)輪廓。
與此同時，令人矚目的量子計算實際應(yīng)用依然較為缺失，這也成為量子計算機難以真正讓經(jīng)典計算機淘汰的關(guān)鍵所在。對此，華為數(shù)據(jù)中心技術(shù)實驗室量子計算軟件與算法首席科學家翁文康曾撰文指出，在這個量子霸權(quán)的時代，要推動量子計算機的發(fā)展，我們有不少緊迫的任務(wù)，包括為這些準量子計算機量身定做量子操作系統(tǒng)、量子算法、量子軟件，還有一整套復雜的系統(tǒng)工程。
