暂无数据
产业化实践》
跨境合作的思考与实践》
新产业50人大咖说I 陈柳平：量子通信与量子计算的商业化、产业化实践
启科量子联合创始人/CTO 陈柳平，“量子通信与量子计算的商业化、产业化实践”主题演讲。
我给大家带来的是量子通信和量子计算的商业化和产业化实践。
1、量子信息的发展背景
第一次量子革命主要是宏观层面对量子信息进行调控，它给我们带来比如像激光、半导体、核能等新技术，改变了人类的生活方式和社会面貌。
第二次量子革命主要是量子力学和信息技术相结合，产生了一个新的交叉学科，就是量子信息技术。量子信息技术主要分为量子通信、量子计算和量子测量三大领域，是具有颠覆意义的新一轮战略性信息技术，也是全球各主要国家在科技领域的关注焦点，如中国和美国，都已在量子信息领域进行规划布局并加大投资支持力度。
2020年中央政治局举办了集体学习，指出要“加强量子科技发展战略谋划和系统布局，把握大趋势，下好先手棋”；今年政府工作报告和“十四五”规划都已经提出把量子信息技术作为将来的重点发展方向。
美国2018年签署了国家量子促进法案，这是美国在联邦层级第三次对新技术进行的重要立法（前两次分别是曼哈顿计划和阿波罗计划）；2020年，美国提出在10年内建设量子互联网。
现代信息技术面临两大痛点问题，一个是信息安全问题，现阶段加密主要是通过经典算法的计算难度来提供，所以只要算力足够，最终会被破解；另一个是计算瓶颈问题，摩尔定律面临极限，经典计算规模和速度无法再提升，必须要采用新的计算方式来进行发展，同时超算中心及数据中心能耗巨大，模式难以为继。量子信息技术为这两大痛点提供了解决方案。
量子通信的安全性基于单光子的不可分割性和量子态的不可复制性，保证了信息的不可窃听和不可破解,理论上能够提供量子密钥分发的绝对安全，已在电子政务、国防军事、金融行业、电力行业等多个领域实现大规模应用。
２、量子信息技术和产品
从1984年第一个量子密钥分发协议（BB84协议）被提出到现在，量子通信技术产品都已经得到了发展和完善。启科量子为例，公司在量子通信方面的产品主要分为四大类，
第一类，量子通信的核心产品，包括密钥分发系统和量子光芯片。
第二类，量子通信的运维系统，包括量子通信的密钥控制服务器、量子通信的网络管理服务器等等。
第三类，量子安全应用产品，例如量子VPN、量子随机数。
第四类，包括一些核心组件，比如高速窄脉冲激光器等等。
量子通信技术现在主要的发展方向是增加传输距离，减少安全漏洞，提高密钥传输速率，实现大规模组网，同时与抗量子技术结合。产业的发展方向包括芯片化、小型化、国产化和标准化。
量子计算以量子比特为基本单元，通过量子态的叠加和纠缠等性质，具有巨大的信息携带能力和超强的并行计算能力，能够在某些计算困难问题上提供指数级加速。例如，2019年美国谷歌公司用一个53比特的量子计算机，只在200秒的时间内就实现了超算需要1万年解决的数学问题。
量子计算是美国科学家费曼1981年首先提出的概念，在2007年之前，主要处于理论研究和实验室研究的阶段，但在2007年加拿大量子计算公司D-Wave 实现历史上第一台商用量子计算机,推动量子计算机商业化,随后越多越多的科技巨头和初创公司开始布局。
全球量子计算的技术路线大概有几十种之多，离子阱和超导路线目前处于领先地位，受到关注程度最高，这两个技术路线能够满足量子计算5项基本准则，实现大规模的量子计算。离子阱量子计算的代表公司是美国的IonQ公司，该公司计划在2023年之前，部署机架式模块化量子计算机，为2025年实现广泛的量子优势铺平道路；超导量子计算机的代表企业有IBM、谷歌等，IBM的目标是在2023年实现超过1000个量子比特。
量子计算云解决方案的架构一般是分为5~6层，各个量子计算公司会在各个层级之间实现他们产品和服务的定位。
３、量子信息的商业化产业化发展
基于 QKD 的量子保密通信已在全球开展多项实验网络建设和试点应用，其中我国在项目数量、网络建设和投资规模等方面处于领先。我国的量子通信已经有比较完善的产业链，包括基础研究、设备研制、网络运维、加密应用等环节，包括上游关键器件已基本实现自主可控。从前瞻产业研究院的报告显示，到2025年我国量子通信产业市场规模将超过800亿元。
量子计算主要集中在北美和欧洲，但是我们也可以欣喜的看到，近年来我国BAT开始进入，同时也涌现了一批初创企业。量子计算机的行业应用，现阶段主要在金融、制药、气象等领域。根据波士顿咨询公司的报告，量子计算产业在3~5年内全球的市场规模将达到50亿美元。
近年来已有多家量子初创企业上市，如美国量子通信公司Arqit今年9月在纳斯达克上市，全球第一家量子计算硬件公司IonQ今年10月初在美国的纽交所上市，另一家量子计算公司Rigetti也将于年底在纽交所上市。由此可见，全球量子信息产业是在蓬勃发展。
友情链接