量子科技是什么东西？（量子科技到底是什么？）

什么是量子技术？(什么是量子技术？)

在国家政策的推动下，量子技术在未来很长一段时间内都会有一个良好的发展环境。

制作|每日财务报告

作者|刘

日前，中央政治局召开量子科技研究与应用前景集体学习会，要求加强量子科技发展的战略谋划和系统布局。每年关于前沿技术的顶级学习内容年年不同。去年是区块链，但今年被提上量子科技，标志着量子领域的发展即将进入快车道，有望迎来更大的政策支持。

消息出来后，二级市场给出了短期的正反馈，但很快就降温了，说明资金在这个领域还是比较谨慎的。毕竟，这是一项具有高不确定性风险的新兴技术。本文主要目的不是提示相关行业的投资机会，只是简单介绍行业概况，普及知识。

从《薛定谔的猫》说起

说到量子技术，必须提到“薛定谔的猫”。这个实验是奥地利物理学家薛定谔在1935年提出的关于猫的生死叠加的著名思想实验，是将微观领域的量子行为扩展到宏观世界的演绎。

实验是这样的。盒子里有一只猫和少量放射性物质。之后，有50%的概率放射性物质会衰变释放出有毒气体杀死猫，有50%的概率放射性物质不会衰变，猫会活下来。

根据量子理论，如果我们不打开盖子观察，我们永远不会知道猫是生是死，但它将永远处于死与活的叠加状态，这使得微观不确定性原理成为宏观不确定性原理，但客观规律不是由人的意志转移的，猫生与死的事实违背了逻辑思维。大多数人似乎都能理解这个实验，但要真正理解它却非常困难。正如玻尔的名言:“如果有人第一次听到量子理论时不生气，那他一定不明白。”

薛定谔的猫是众多量子谜题中具有代表性的一个。我相信每个人都很难真正理解其中的奥秘。毕竟我们不是科学家，但是我们需要知道，这个实验中的“叠加态”概念对于量子科技的发展是非常重要的。

1959年，美国理论物理学家理查德·费曼提出了利用量子效应进行计算的概念。从技术趋势来看，第一次量子革命开启了基于量子力学原理的第一轮技术革命。人类开始了解和掌握微观物质世界的物理规律并加以应用，产生了包括激光、半导体和磁共振成像(MRI)在内的划时代的重大科技突破。

我们现在说的量子技术是第二次量子革命。目前，量子技术主要包括三大领域:量子计算、量子通信和量子测量。根据官方定义，量子计算以量子比特为基本单位，通过量子态的受控演化实现数据的存储和计算。它拥有经典计算无法比拟的巨大信息承载和超级并行处理能力；量子通信利用微观粒子的量子叠加态或量子纠缠效应来传输信息或密钥，基于量子力学原理保证信息或密钥传输的安全性。主要组成部分是隐形传输和量子密钥分发；量子测量是基于对微观粒子系统及其量子态的精确测量，完成被测系统物理量的转换和信息输出，在测量精度、灵敏度和稳定性等方面较传统测量技术具有明显优势。

从目前的发展情况来看，量子计算还处于原型研发阶段，在技术上还存在很多挑战。技术成熟还有很长的路要走，但一旦技术被突破，市场前景将极其广阔。

据IDC预测，到2027年，全球量子计算市场规模将达到107亿美元，比2017年增长40多倍。相比之下，量子通信的发展比量子计算更快。量子通信是一种加密通信，其核心原理是利用量子状态的不确定性生成随机密钥。一旦通信被窃听，就会改变量子状态，窃听就会被检测到，从而使密钥无法被破解，实现通信的保密性。

未来，传统的安全通信技术将容易受到计算能力强大的量子计算机的攻击，很快就会被破解。量子通信对军事具有重要意义。如果你明白了这一点，你就会明白为什么国家高层如此重视量子技术。

中国发展到了什么程度

从全球范围来看，量子通信的理论和实验研究在美国起步较早，是第一个将量子通信技术纳入国家战略、国防和安全研发计划的国家。1984年，美国首次提出量子密码通信的概念，随后通过实验进行了论证并在现场进行了尝试。

我国量子通信技术起步于1995年，但早期主要是学习阶段，进展缓慢。近年来，在顶层政策的指导下，取得了快速进展。2013年2月，量子通信首次被列入《国家重大基础设施建设中长期规划》。同年，中国第一个大规模量子通信网络——济南量子通信实验网投入使用。

随后，2014年，京沪干线开工建设，这也是世界上最远的广域光纤量子通信骨干线路。截至目前，国内量子通信技术已成为世界第一梯队。据中国信息通信研究院统计，2018年，中国量子通信全球专利申请量排名第一，专利授权量仅次于美国，形成了一批由潘建伟院士、郭光灿院士等学术带头人创办的量子通信企业，以及以合肥为代表的量子通信产业集群。

负责提供光纤等核心设备的上游公司包括国盾量子、恒通光电、广讯科技等。核心中游企业包括国盾量子、神州信息，提供传输干线或系统平台。

在这里，我还是想说一说上市第一天涨幅超过10倍的国盾量子。虽然其业绩目前无法支撑其股价，但确实是中国量子通信的绝对龙头。

截至2020年6月底，根据德温特国际权威专利数据库的数据，国盾量子在量子通信相关领域发表的同家族专利数量排名全球第一。国盾量子起源于中国科学技术大学，成立于2009年5月。今年成功登陆科创板。参与建设合肥都市圈量子通信实验示范网、金融信息量子通信验证网、济南量子通信实验网、京沪主线，为“十八大”、抗战胜利70周年、“十九大”、杭州G20峰会等提供量子安全保障。，还建成了全球首个大容量商用超远距离量子共纤传输应用。

量子计算的商业化在国内还处于起步阶段，因此国内在量子计算领域的初创企业很少。有实际产品的公司只有两家，合肥的本元量子和深圳的全轩科技。

其中，根源量子是由中国科学院量子信息重点实验室孵化，中国科学技术大学郭创办的公司。中国科学院郭光灿院士也是公司联合资源网的创始人。此外，国内各大公司也开展了量子计算的研究工作，华为和BAT也有各自的布局。早在2018年，华为就启动了云量子计算仿真平台HiQ，可以模拟42个量子比特以上的全振幅，成为当时领先的量子电路仿真云服务。任在去年的一次采访中说，在量子计算面前不值一提，那是在处于巅峰的时候。今年9月，百度、圆圆量子等企业相继发布了最新的量子计算云平台，让通用资源网通的用户也可以通过云技术使用量子计算。

在中国，一个行业的向上突破很大程度上取决于国家的实力，尤其是高科技行业，芯片和量子技术也是如此。不能说有了国家政策的支持，就一定能取得领先地位，但这确实是一个重要的背书和推动。相信量子技术在未来很长一段时间内都会有很好的发展环境。

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