的量子密碼,為未來“量子互聯(lián)網(wǎng)”遠景奠定基礎(chǔ)。
美國國家量子協(xié)調(diào)辦公室今年2月發(fā)布《美國量子網(wǎng)絡(luò)的戰(zhàn)略構(gòu)想》,明確了構(gòu)建世界首個量子互聯(lián)網(wǎng)的目標(biāo),并提出未來5 年內(nèi)實現(xiàn)從量子互連、量子中繼器、量子存儲器到高通量量子信道和探索跨洲際距離的天基糾纏分發(fā),未來20年內(nèi),推動量子互聯(lián)網(wǎng)鏈路利用網(wǎng)絡(luò)化量子設(shè)備,實現(xiàn)經(jīng)典技術(shù)無法實現(xiàn)的新功能。
這場前沿技術(shù)競爭的勝者將抓住行業(yè)的話語權(quán)和廣闊的市場。根據(jù)BCG預(yù)測,到2030年,量子計算的應(yīng)用市場規(guī)模有望達到500多億美元。
03未來
“十四五”有望進入C端
“九章”實現(xiàn)量子優(yōu)越性,是目前我國量子計算發(fā)展的一大步,但競爭仍在繼續(xù)。
去年谷歌率先宣布量子計算機“懸鈴木”在處理“隨機線路采樣”問題上實現(xiàn)量子霸權(quán)。而九章針對的是“高斯玻色取樣”問題。兩者針對的都是特定任務(wù)。
“(這些問題)都有利于證明量子優(yōu)越性,目前還沒有實用價值?!敝性C券在一份研報中指出。
事實上,這只是量子計算發(fā)展的第一階段。中原證券稱,接下來量子計算需要經(jīng)過實現(xiàn)一種專用的量子模擬機,可以解決比如高溫超導(dǎo)機制、特殊材料設(shè)計等目前計算機無法處理但具有實用價值的問題,預(yù)計需要幾百個量子比特級,而后才是可編程的通用量子計算機,預(yù)計需要百萬級以上量子比特。
這是一條漫漫長路。
距離通用量子計算機進入千家萬戶還要等多久?這需要相關(guān)技術(shù)同步發(fā)展,其中超導(dǎo)材料是重要部分。傳統(tǒng)計算機發(fā)展突飛猛進,正是得益于晶體管到硅片的躍遷。
量子通信方面,華安證券認為,中國量子通信將采取三步走策略,通過光纖實現(xiàn)量子通信城域網(wǎng),通過量子中繼器實現(xiàn)城際網(wǎng),再通過衛(wèi)星中轉(zhuǎn)實現(xiàn)可覆蓋全球的廣域量子通信網(wǎng)。
同樣,周雷表示,量子通信技術(shù)發(fā)展需要在光學(xué)、微電子學(xué)、軟件和集成技術(shù)、材料等各方面技術(shù)都同步發(fā)展,超導(dǎo)材料同樣重要。
盡管國內(nèi)量子通信處于領(lǐng)先地位,接下來需要解決的還有著商業(yè)化的掣肘。
據(jù)了解,目前量子通信帶寬有限。目前量子通信的密鑰分發(fā)的速率可以達到幾kbps到幾百kbps,以國盾量子為例,QKD(量子密鑰分發(fā))設(shè)備在某些距離成碼率為80Kbps,可以滿足在傳輸某些文件和語音數(shù)據(jù)時使用“一次一密”。而一套QKD加密設(shè)備約30萬元,一套量子城域網(wǎng)需要成百上千套QKD,意味著更高的投入成本。
周雷認為,隨著產(chǎn)品規(guī)?;a(chǎn),技術(shù)迭代,量子通信商用化正漸行漸近,十四五規(guī)劃期間有望率先用于政務(wù)、金融、電力等關(guān)系國計民生領(lǐng)域。
當(dāng)量子技術(shù)大規(guī)模商用后,未來會怎樣?
你可能不會再為信息安全、數(shù)據(jù)泄露而犯難,也不會抱怨預(yù)測不準(zhǔn)確的天氣預(yù)報。更多答案已經(jīng)刻在粒子身上,等量子時代到來時,密閉容器將被揭開。