中國(guó)成功研制量子計(jì)算溫度計(jì) 量子計(jì)算的具體應(yīng)用場(chǎng)景市場(chǎng)規(guī)模

• 黃江 2023年5月19日 來(lái)源：新浪 259 9
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量子計(jì)算超低溫溫度傳感器支持實(shí)時(shí)溫度監(jiān)測(cè)，具備較高測(cè)量精度優(yōu)勢(shì)，測(cè)溫范圍10mK至40K。此外，該傳感器還具有較強(qiáng)的通用性，可以非常方便地安裝到稀釋制冷機(jī)上。

謂量子計(jì)算，是利用量子力學(xué)原理對(duì)計(jì)算過(guò)程進(jìn)行重新構(gòu)建。在物理芯片技術(shù)工藝逼近極限、計(jì)算性能升級(jí)放緩之際，量子計(jì)算作為顛覆性的計(jì)算體系，有望實(shí)現(xiàn)指數(shù)級(jí)別的算力增長(zhǎng)，因此對(duì)量子計(jì)算的深入研究與應(yīng)用場(chǎng)景探索具有極其重要的社會(huì)意義。

中國(guó)成功研制量子計(jì)算溫度計(jì)

本源量子計(jì)算科技(合肥)股份有限公司成功研制出量子計(jì)算超低溫溫度傳感器，并已投入使用，科研人員形象地稱其為“量子芯片溫度計(jì)”。

量子計(jì)算超低溫溫度傳感器支持實(shí)時(shí)溫度監(jiān)測(cè)，具備較高測(cè)量精度優(yōu)勢(shì)，測(cè)溫范圍10mK至40K。此外，該傳感器還具有較強(qiáng)的通用性，可以非常方便地安裝到稀釋制冷機(jī)上。

安徽省量子計(jì)算工程研究中心相關(guān)研發(fā)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人張俊峰表示，量子芯片是量子計(jì)算機(jī)的核心器件，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)量子芯片運(yùn)行的溫度環(huán)境對(duì)整個(gè)量子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)起到關(guān)鍵性作用。目前，該款傳感器的溫度測(cè)量精度已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

該量子團(tuán)隊(duì)技術(shù)起源于中國(guó)科學(xué)院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，具備量子計(jì)算全鏈條開(kāi)發(fā)能力，目前已成功完成多臺(tái)量子計(jì)算機(jī)工程化研制。

量子計(jì)算的具體應(yīng)用場(chǎng)景市場(chǎng)規(guī)模

近年來(lái)，隨著科研成果的不斷落地，量子計(jì)算的具體應(yīng)用場(chǎng)景也逐漸探索至密碼分析、材料設(shè)計(jì)、藥物研發(fā)、人工智能、氣象預(yù)報(bào)、戰(zhàn)場(chǎng)分析、指揮決策、大數(shù)據(jù)、銀行金融等多個(gè)領(lǐng)域。根據(jù)Reportlinker報(bào)告顯示，2021年量子計(jì)算的市場(chǎng)規(guī)模為8億美元。而隨著世界各國(guó)在量子計(jì)算理論與實(shí)驗(yàn)中的持續(xù)投入，量子計(jì)算也將在軟硬件協(xié)同的局面下保持良好增速。根據(jù)波士頓咨詢預(yù)測(cè)，到2035年，全球量子計(jì)算應(yīng)用市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到20億美元，而到2050年，這一數(shù)據(jù)更將暴漲至2600億美元以上。

ChatGPT的問(wèn)世讓大數(shù)據(jù)、大模型應(yīng)用再一次實(shí)現(xiàn)了跨越式升級(jí)，隨之而來(lái)的是前沿科技對(duì)算力使用需求的不斷提升。作為算力的供給來(lái)源，以物理芯片為核心的傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)發(fā)展至今，其性能升級(jí)已經(jīng)進(jìn)入了“瓶頸期”，物理學(xué)家更是提出了“摩爾定律”終將失效的理論。如何以充足算力滿足人類社會(huì)發(fā)展的使用需求，成為了未來(lái)科技發(fā)展的方向與目標(biāo)。

作為前沿科技的重要領(lǐng)域，量子計(jì)算被稱作下一輪科技革命的“主引擎”。正因如此，越來(lái)越多的國(guó)家紛紛投入到量子計(jì)算領(lǐng)域的研發(fā)中，以爭(zhēng)奪未來(lái)科技的戰(zhàn)略“制高點(diǎn)”。

根據(jù)中研普華研究院《2023-2028年中國(guó)量子科技行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測(cè)與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》顯示：

量子計(jì)算機(jī)和芯片目前有兩種主要的技術(shù)：光量子計(jì)算機(jī)和超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)。

光量子計(jì)算機(jī)利用光子作為量子比特，得益于光子-光子相互作用，光量子計(jì)算機(jī)使用一種特殊的光子載體來(lái)進(jìn)行計(jì)算，這些光子的運(yùn)行速度也就是光速，它們可以讓計(jì)算機(jī)進(jìn)行非常高速的計(jì)算。

而超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)則需要極低的溫度來(lái)運(yùn)行，最主流的實(shí)現(xiàn)手段是稀釋制冷機(jī)(Dilution Refrigerator)。超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)需要在非常低的溫度下才能工作，接近絕對(duì)零度，大約是零下273.15攝氏度，在這樣低的溫度下，超導(dǎo)材料才能展現(xiàn)出它神奇的性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的高速運(yùn)算。

科學(xué)家們正在努力研究這種計(jì)算機(jī)，這兩種技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，目前還在不斷發(fā)展和完善中。

盡管我國(guó)在大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等信息科技領(lǐng)域起步較晚，但近年來(lái)科技水平增速驚人。步入新發(fā)展格局之際，我國(guó)更是堅(jiān)定了走高水平科技自立自強(qiáng)的戰(zhàn)略路線。在量子計(jì)算領(lǐng)域，我國(guó)是唯一一個(gè)在超導(dǎo)和光量子方向上都達(dá)到“量子計(jì)算優(yōu)越性”的國(guó)家，目前在量子計(jì)算研究上與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家處于同一起跑線，成功躋身國(guó)際第一梯隊(duì)。目前，為實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算研究向產(chǎn)業(yè)應(yīng)用延伸，促進(jìn)這項(xiàng)前沿科技產(chǎn)業(yè)化、市場(chǎng)化，我國(guó)持續(xù)推進(jìn)量子計(jì)算的軟硬件開(kāi)發(fā)研究及算法設(shè)計(jì)，并結(jié)合產(chǎn)業(yè)實(shí)際特點(diǎn)展開(kāi)專項(xiàng)技術(shù)攻關(guān)，以期將科技成果向商業(yè)轉(zhuǎn)化。2022年中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議中更是明確提出，要加快量子計(jì)算等前沿技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用推廣。

作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“數(shù)字尖兵”，移動(dòng)云始終堅(jiān)持以數(shù)字技術(shù)支撐社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。近年來(lái)，移動(dòng)云積極布局算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，以分布式云資源池構(gòu)建出“連接+算力+能力”的新型信息服務(wù)體系，不斷為千行百業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)提供“泛在算力”。同時(shí)，作為“世界一流專精特新示范企業(yè)”，移動(dòng)云也積極布局前沿科技領(lǐng)域，針對(duì)量子計(jì)算開(kāi)展了超前研究，并聯(lián)合知名高校、科研機(jī)構(gòu)、業(yè)界領(lǐng)先企業(yè)攜手并進(jìn)，以自主創(chuàng)新的精神為量子計(jì)算的孵化與應(yīng)用加速。

我國(guó)高度重視量子科技的研究與發(fā)展，“十四五”規(guī)劃中提出了組建一批量子信息國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，實(shí)施一批具有前瞻性、戰(zhàn)略性的國(guó)家重大科技項(xiàng)目，隨后北京、上海、山東等21個(gè)省市在地方“十四五”規(guī)劃中都對(duì)量子信息領(lǐng)域做出了具體部署與項(xiàng)目支持。

英國(guó)、德國(guó)、美國(guó)等各國(guó)均加速布局量子科技研發(fā)項(xiàng)目并加大資金投入，全球量子科技產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟相繼成立。作為最有前景的前沿技術(shù)之一，量子科技成為必爭(zhēng)的前沿領(lǐng)域。

企業(yè)層面，互聯(lián)網(wǎng)巨頭如Google、IBM、Microsoft等均積極推進(jìn)并發(fā)布了量子路線圖;初創(chuàng)公司也取得相應(yīng)成就。我國(guó)的各大高校和機(jī)構(gòu)近年來(lái)成績(jī)突出，進(jìn)入全球量子計(jì)算領(lǐng)域研究的第一梯隊(duì)。

據(jù)光子盒預(yù)計(jì)，到2027年，全球量子計(jì)算行業(yè)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到87億美元;而到了2028年將快速增長(zhǎng)到319億美元，行業(yè)進(jìn)入爆發(fā)增長(zhǎng)期，到2030年整體產(chǎn)業(yè)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到1197億美元，行業(yè)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)較大規(guī)模的推廣，整機(jī)采購(gòu)、云服務(wù)與應(yīng)用解決方案將獲得龐大的采購(gòu)量;在隨后的5到10年內(nèi)，該產(chǎn)業(yè)規(guī)模將增長(zhǎng)到2035年的6070億美元。

全球量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)復(fù)合年均增長(zhǎng)率自2022年至2027年為31.28%，而2027年至2035年增長(zhǎng)為44.5%，向萬(wàn)億級(jí)產(chǎn)業(yè)規(guī)模邁進(jìn)。

《2023-2028年中國(guó)量子科技行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測(cè)與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》由中研普華研究院撰寫，本報(bào)告對(duì)該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進(jìn)行了分析，重點(diǎn)分析了行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對(duì)行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢(shì)預(yù)測(cè)等等。報(bào)告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動(dòng)態(tài)，對(duì)行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

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  2023-2028年中國(guó)量子科技行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測(cè)與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告

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