新消息:国内有哪些自主研发的高科技？222年7月更新

量子计算机。

当然，这个领域，美国、欧洲都在同时发力，我国与美国、欧盟的差距不到一个身位。

先来了解下量子计算机是什么，大家为什么都在研究它？

量子计算机遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息，它充分利用了信息处理单元状态叠加和纠缠等量子物理现象，具有天然的并行计算能力。

与经典计算机相比，量子计算机的核心优势就是存储数据能力强、执行运算速度快，能够在众多关键技术领域提供超越经典计算机极限的核心计算能力，可以实现对经典计算机中部分困难的问题提供指数级加速。因为量子计算机能够提供超越经典计算机算力极限的解决方案，这一点被称之为量子优势。研发出具有量子优势的量子计算机，其意义不亚于四大发明、工业革命、载人登月等里程碑式事件，具有极高的战略价值，是下一代信息技术产业的制高点。

同时，量子计算也是高性能计算和智能计算的重要发展方向，在大规模数据的智能处理领域将会有巨大的应用前景，尤其是在人工智能、大数据、分析识别、复杂体系预测等领域发挥重要作用。利用量子计算机可以对海量情报和数据进行实时分析处理，提升形式评估与决策能力，彻底改变当前智能制造、金融分析、新材料研发、生物医疗、物联网等等一系列领域的发展格局。

正因为量子计算机的极高战略价值，世界各国都先后制定发展战略，投入巨资，全力展开量子计算的研制和产业化的应用开发。

中国的量子计算机发展怎么样了呢？

科研上相差不大

随着量子计算从理论走向实现，全球论文发表量持续增长。

从全球主要发文机构来看，中国占据三席，分别是中科院、清华大学、中国科学技术大学，高校和科研院所是中国量子计算的核心研发力量。

但对比欧美国家，他们的研发主体不仅有高校院所，还有IBM、Google、微软等科技巨头。

专利上，2012年之前，全球量子计算领域专利数量增长较为平稳，专利申请主要来自美国和日本。

2012年开始，随着全球量子计算竞争加剧，各大科技巨头、科研机构纷纷加大投入与研发力度，专利申请数量明显增长。

美国由于前期布局与申请时间长，在专利数量与增长势头上占据优势，但我国今年来的增长势头更为强劲。

综合论文与专利数量上看，我国量子计算在科研上与欧美国家还是有着3-5年的差距，但正在不断追赶。

产业化发展差距在拉大

量子计算的研制属于巨型系统工程，涉及众多产业基础和工程实现环节，我国在高品质材料、工艺结构、制冷设备和测控系统等领域仍落后于领先国家，在关键环节甚至面临着受制于人，被卡脖子的风险。

自中美贸易战爆发以来，美国不断限制对中国的高技术产品出口。

2019年12月，美国商务部的一份内部文件提出，未来将限制向中国等美国在量子计算上的竞争对手出口稀释制冷机。稀释制冷机是基于超导、自旋和拓扑量子比特技术的量子计算机的主要组成部分。

一旦被限，中国的量子计算研究将面临重大挑战。

2019年12月，本源量子与中船鹏力宣布合作研制用于量子计算机的超低温制冷设备，填补国内该领域的空白。

我国量子计算的研发主体主要是高校和科研院所，产业化与市场化布局明显落后于领先国家。

这使我国的量子计算发展仍以做科研、发论文为导向。而欧美先进国家产学研用一体的研发模式，使得他们能调动各方资源，充分竞争，实现量子计算的快速发展。

2019年1月，IBM宣布推出全球首台脱离实验室环境的量子计算机IBM Q System One；2019年10月，谷歌就宣布使用Sycamore量子芯片实现量子霸权；2020年3月，霍尼韦尔称将在3个月内推出量子体积达到64的量子计算机。

目前，我国参与量子计算研发的商业公司明显少于欧美，在硬件领域更是仅有本源量子等少数企业涉足。

而在软件领域，虽然我国BATH等科技大厂都在参与开发，但除了QPanda等少数具有完全自主知识产权，多数国产量子软件几乎就是照搬了国外的开源软件。

2017年10月，国内本源量子、清华大学、阿里巴巴都发布了量子计算云平台，供用户体验量子编程。

但目前，仅有本源量子云平台能够提供正常服务。

国内量子计算机遇与挑战并存

从全球范围来看，量子计算目前仍处于发展初期，虽然我国在产业化上相对落后，但与欧美国家并没有明显代差。

虽然国外在量子计算机研制的部分指标如量子比特数目上领先国内，但仍无一种技术路线能够完全满足量子计算实用化的迪文森佐标准，即（1）可编程的量子比特；（2）量子比特有足够的相干时间；（3）量子比特可以初始化；（4）可实现通用的量子逻辑门集合；（5）量子比特可被测量读出。

同时，真正能够发挥量子计算处理能力的杀手级应用还未出现。

这些挑战是全世界科学家面对的问题，但也为我国量子计算的发展提供了机遇。

随着我国对量子计算的顶层规划逐步完善，通过政策引导社会资本参与量子计算研发，各方投入不断加码，上下游产业链正在逐步形成。

用我国著名量子信息学家郭光灿院士的话来说：只有实现通用量子计算机，才是真正的领先。

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