我國光量子芯片領(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 來源：中研普華集團、中證報、中研網(wǎng) 240 7
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據(jù)中證報報道，近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)郭光燦院士團隊取得了光量子芯片技術(shù)的重大進展，該團隊與德國馬克斯普朗克光科學(xué)研究所MarioKrenn教授合作對光量子芯片技術(shù)進一步研發(fā)，取得了多個全球首次技術(shù)突破。

據(jù)中證報報道，近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)郭光燦院士團隊取得了光量子芯片技術(shù)的重大進展，該團隊與德國馬克斯普朗克光科學(xué)研究所MarioKrenn教授合作對光量子芯片技術(shù)進一步研發(fā)，取得了多個全球首次技術(shù)突破。

一是：基于硅基光子集成芯片實現(xiàn)了四光子源的制備;二是：實現(xiàn)頻率兼并四光子糾纏源制備;三是：實現(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，將對當(dāng)下全球芯片行業(yè)產(chǎn)生重要影響。

中證報指出，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，儲存的信息可以保存更長的時間，而且光量子芯片對外界的抗干擾性更強，兼容性更好，操控精度更加準(zhǔn)確，是未來芯片主流的發(fā)展方向。全球光量子領(lǐng)域處于起步階段，在芯片國產(chǎn)化及自主可控趨勢推動下，國內(nèi)光量子芯片研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化進程望提速。

以量子計算、量子通信和量子測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，從而推動信息通信技術(shù)換代演進和數(shù)字經(jīng)濟產(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、測量坍縮和不可克隆三大原理提供了無法被竊聽和計算破解的絕對安全性保證，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”量子衛(wèi)星發(fā)射，我國實現(xiàn)了量子通信研究的領(lǐng)跑。2021年，我國建成全球首個星地量子通信網(wǎng)，創(chuàng)造500公里的現(xiàn)場光纖量子通信世界紀(jì)錄，進一步鞏固優(yōu)勢。

電信運營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，量子通信行業(yè)快速發(fā)展，市場規(guī)模穩(wěn)定擴大，國內(nèi)的三大運營商也加快了量子通信的布局步伐。

中國電信發(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)品采用國產(chǎn)定制手機、量子安全SIM卡和國密算法“三重保護”，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”一體化安全防護并帶來科技、時尚、安全和便捷的保密通信新體驗。

中國移動方面，中國移動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，中國移動也宣布將發(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)。

中國聯(lián)通方面，發(fā)布《云時代量子通信技術(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，中國聯(lián)通將積極響應(yīng)國家號召，持續(xù)在量子通信領(lǐng)域發(fā)力，不斷推進量子通信標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展及應(yīng)用。

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

到2023年，我國量子通信行業(yè)市場規(guī)模將達到805億元。我國運營商同樣十分重視其應(yīng)用發(fā)展，尤其是中國電信，創(chuàng)新成果突出。

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

在前不久的冰雪盛會上，中國電信運用量子加密完成通信保障任務(wù)，實現(xiàn)了運營商量子加密對講技術(shù)的首次亮相。在2022年3月17日的業(yè)績電話會議上，中國電信管理層表示，公司已實現(xiàn)運營商首款量子密話產(chǎn)品商用，同時已與合作伙伴聯(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，中國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)未來發(fā)展如何

近年來中國出臺了一系列相關(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、國務(wù)院發(fā)布的《長江三角洲區(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月國務(wù)院發(fā)布的《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟發(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，強化關(guān)鍵產(chǎn)品自給保障能力。

我國已出臺多項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、量子計算等前沿技術(shù)。

可以預(yù)見，在未來的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，北京、上海、廣東、安徽等地紛紛出臺了相關(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，國內(nèi)“量子通信”相關(guān)企業(yè)達20428家。相關(guān)報告指出，中國量子通信專利數(shù)超3000項，領(lǐng)先美國，有望成為全球量子信息技術(shù)研究和應(yīng)用的主要推動者。

近期，國內(nèi)量子通信領(lǐng)域更是捷報頻傳。例如：我國科學(xué)家就設(shè)計出一種相位量子態(tài)與時間戳量子態(tài)混合編碼的量子直接通信新系統(tǒng)，成功實現(xiàn)100公里的量子直接通信，這是當(dāng)前世界上最長的量子直接通信距離。

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

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

更多行業(yè)詳情請點擊中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2026年中國量子通信行業(yè)競爭格局及發(fā)展趨勢預(yù)測報告》。

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