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中国信通院:2018年量子信息技术发展与应用研究报告(附下载地址)

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随着人类对微观粒子系统的观测和调控能力不断突破和提升,利用量子力学中的叠加态和纠缠态等独特物理特性进行信息的采集、处理和传输已经成为可能,量子科技革命的第二次浪潮即将来临。以量子计算、量子通信和量子测量为代表的量子信息技术是未来信息通信技术演进和产业升级的关注焦点之一,其研究和应用发展在未来国家科技发展、新兴产业培育和经济建设等诸多领域,也将产生基础共性乃至颠覆性的重大影响。原文来自皮匠网,关注“三个皮匠”微信公众号,每天分享最新行业报告

近年来,量子信息技术发展与应用呈现加速趋势,全球各国普遍关注和重视,我国对于量子信息技术和产业发展的重视程度也进一步提高。2018 年 5 月 28 日,习近平总书记在两院院士大会上的讲话中指出,“以人工智能、量子信息、移动通信、物联网、区块链为代表的新一代信息技术加速突破应用。” 

为推动我国量子信息技术研究与产业应用的健康发展,澄清原理概念、分析问题瓶颈、凝聚发展共识,中国信息通信研究院组织编写了《量子信息技术发展与应用研究报告》(2018 年)。本报告深入解读量子信息技术概念原理、关键技术、应用现状、产业发展、问题瓶颈和未来发展趋势,并提出相关策略建议。 

促进我国量子信息技术发展的策略建议

1.明确重点研发方向,打破瓶颈构建优势

量子科技革命的第二次浪潮即将来临,全球量子信息技术领域的科研、应用与产业发展逐渐加速,掌握量子信息关键技术、核心平台与创新能力将成为未来新的“国之重器”。建议进一步加大量子信息技术领域基础科研支持力度,在量子通信的高品质纠缠源、高性能单光子探测、量子态存储中继,量子计算的高维量子纠缠操控和高效量子纠错编码,量子测量设备小型化、集成化等方面开展共性关键技术、样机工程化和技术实用化瓶颈开展研究,将政策支持优势真正转化为核心技术优势,掌握关键技术创新和可持续发展能力。 

2.补齐产业基础短板,强化工程支撑能力

量子信息技术研究需要通用基础设施、实验测控环境、新型芯片软件等工业领域的基础配套和短板补齐,同时量子信息技术应用转化也需要专业化的工艺、工程、软件、测试团队的支撑。建议全面梳理量子信息技术研究涉及的产业基础短板,对量子通信中的高性能单光子探测器模块,量子计算中的小型化高效制冷装置,量子计算和量子测量中的高纯度超导或金刚石样品及其制备工艺,以及微波或光学专用操控系统等为代表的“卡脖子”问题,进行针对性布局和研究。在此过程中,同步加强相关领域工艺、工程、软件和测试等人才培养,为量子信息技术科研提供有效支撑,为应用转化奠定基础。 

3.加强顶层规划设计,优化科研管理体制

从国家层面对量子信息领域制定目标明确、重点突出的顶层规划是加快发展与应用的关键之一。量子计算和量子模拟发展带来算力飞跃和研究能力提升将加速其他众多领域的演进和发展,量子计算与量子通信的融合对信息通信技术演进产生深刻影响,量子测量在众多领域的应用也将是改变游戏规则式的颠覆性技术,建议作为研究和应用的重点关注领域。科研管理体制方面,建议完善科研评价体系,人才引进和选拔方案,以及前沿探索的容错机制,激发各类型、各层次人才的创新活力。同时,改变科研经费管理和运用中条目过细、进度僵化和重物轻人等问题,建立与科研成果贡献和量子信息技术快速演进趋势相适应的经费管理与使用模式。

4.建立合作平台机制,推动产业应用发展

量子信息技术的科研需要大量高投入、重资产、长研发周期的实验平台及配套环境,建议从国家层面建立合作平台机制,进行规划引导和资源整合,集中力量办大事,避免低效率重复投入和通用基础平台的重复建设。在应用部署方面,建议对应用发展方案和产业推动路径等问题进行研究部署,组织开展标准评测认证、知识产权开发和产业配套政策等方面的应用研究。同时,建议联合量子技术、信息通信和传统工业等领域各方力量,建立量子信息应用公共创新平台和产业发展联盟,为产学研用各方提供信息交流、合作协同、成果转化和产业规划等多方面公共服务。 

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