2016年8月16日,墨子號量子科學實驗衛(wèi)星成功發(fā)射升空,“量子”這個神秘的概念,在公眾面前掀起面紗。近年來,量子科技發(fā)展突飛猛進,成為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的前沿領(lǐng)域。加快發(fā)展量子科技,對促進高質(zhì)量發(fā)展、保障國家安全具有非常重要的作用。
近日,中共中央政治局就量子科技研究和應(yīng)用前景舉行第二十四次集體學習。清華大學副校長、中國科學院院士薛其坤就這個問題進行了講解,提出了意見和建議。這次特殊的講解,到底講了哪些內(nèi)容?量子科技的發(fā)展中,如何把握大趨勢、下好先手棋?
近年來,量子科技發(fā)展突飛猛進,成為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的前沿領(lǐng)域。加快發(fā)展量子科技,對促進高質(zhì)量發(fā)展、保障國家安全具有非常重要的作用。在這次以“量子科技研究和應(yīng)用前景”為主題的集體學習上,習近平總書記說,安排這次集體學習,目的是了解世界量子科技發(fā)展態(tài)勢,分析我國量子科技發(fā)展形勢,更好推進我國量子科技發(fā)展。對于量子科技的重要意義,薛其坤解釋:“量子科技在未來不但使計算機的計算能力提高,通信更快,(還有)傳感技術(shù)更靈敏,信息的精度越來越精確,這方面都會有大幅提高,也就是說對整個未來的數(shù)字技術(shù),(量子技術(shù))它是起到一個真正革命性的支撐作用,其他技術(shù)都是漸進性發(fā)展?!?/p>
量子力學是人類探究微觀世界的重大成果。量子科技發(fā)展具有重大科學意義和戰(zhàn)略價值,是一項對傳統(tǒng)技術(shù)體系產(chǎn)生沖擊、進行重構(gòu)的重大顛覆性技術(shù)創(chuàng)新,將引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革方向。薛其坤說,量子科技其實離我們并不遙遠?!埃孔涌萍迹┻@并不是一個很新的事情,量子力學建立100多年了,量子科學的認識和發(fā)展導致的現(xiàn)代信息技術(shù)、計算機、通信,還有高密度信息存儲、全球定位系統(tǒng),這都是量子技術(shù)一些隱形的應(yīng)用?,F(xiàn)在談的量子計算機和量子通訊是第二代的量子技術(shù),更著重于主動設(shè)計一個量子系統(tǒng)發(fā)展量子應(yīng)用,我們整個信息時代的到來,實際上和量子科技,過去是密切相關(guān)的,現(xiàn)在談到的量子計算、量子通信就更加顯現(xiàn)、更加直接了?!?/p>
當今世界正經(jīng)歷百年未有之大變局,科技創(chuàng)新是其中一個關(guān)鍵變量。我們要于危機中育先機、于變局中開新局,必須向科技創(chuàng)新要答案。近年來,我國科技工作者在量子科技上奮起直追,取得一批具有國際影響力的重大創(chuàng)新成果。薛其坤說:“基礎(chǔ)研究有很多亮點,在量子精密測量傳感上也有不少進展,比如北斗用的時間測量系統(tǒng),定位提高到一個很高精度的話,這就是量子科技在全球定位或者是衛(wèi)星導航系統(tǒng)的一個重要應(yīng)用。最近在量子衛(wèi)星上的一個實驗,做到了千公里級的量子密鑰分發(fā),這個也是今年剛剛?cè)〉玫某晒K圆还茉诨A(chǔ)研究,還是在通訊、量子計算包括精密測量和傳感上,我們國家都有很多可圈可點的東西。”
總體上看,我國已經(jīng)具備了在量子科技領(lǐng)域的科技實力和創(chuàng)新能力。同時,也要看到,我國量子科技發(fā)展存在不少短板,發(fā)展面臨多重挑戰(zhàn)。薛其坤說:“實際上在量子科技、量子技術(shù)上我們的短板,和我們現(xiàn)在信息技術(shù)的短板有點類似,比如這種支撐設(shè)備、關(guān)鍵核心元器件等方面,也涉及到量子技術(shù)上的一些問題,所以我覺得加強關(guān)鍵核心元器件這種高端的技術(shù)材料、設(shè)備,都是我們需要解決的一些短板?!?/p>
量子科技發(fā)展取決于基礎(chǔ)理論研究的突破,顛覆性技術(shù)的形成是個厚積薄發(fā)的過程。習近平總書記在主持學習時發(fā)表講話強調(diào),要加快基礎(chǔ)研究突破和關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān),不畏艱難險阻,勇攀科學高峰,在量子科技領(lǐng)域再取得一批高水平原創(chuàng)成果。薛其坤對此深有感觸:“量子科技有一些是可以在短時間之內(nèi)能贏得經(jīng)濟和社會的發(fā)展,但是很多還是屬于基礎(chǔ)研究,比如量子計算,現(xiàn)在國際上提出來的技術(shù)方案就有七八種,還需要基礎(chǔ)研究,還需要探索,這也是我們?yōu)槭裁匆訌妵H合作,加強人才培養(yǎng)、后備人才的培養(yǎng)等等,因為涉及到很基礎(chǔ)層面的科學突破,才能最后使量子計算機的發(fā)展走上一個可行的、工程化的階段?!?/p>
但是與很多沒有明確應(yīng)用目標的基礎(chǔ)研究或者科學探索不一樣的是,量子科技、包括量子信息技術(shù)有著更加明確的應(yīng)用前景。薛其坤表示,提高量子科技理論研究成果向?qū)嵱没?、工程化轉(zhuǎn)化的速度和效率非常重要。薛其坤說:“量子科技包括量子信息技術(shù),它的應(yīng)用前景我們還是比較清楚的。所以在這個時候、在剛開始部署的時候就考慮到產(chǎn)學研協(xié)同,考慮到從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用之間的密切結(jié)合,可以提高效率,加快研發(fā)的速度。”
在這次集體學習上,習近平總書記發(fā)表重要講話指出,我們必須堅定不移走自主創(chuàng)新道路,堅定信心、埋頭苦干,突破關(guān)鍵核心技術(shù),努力在關(guān)鍵領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自主可控,保障產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全,增強我國科技應(yīng)對國際風險挑戰(zhàn)的能力。薛其坤表示:“習近平總書記的講話抓住了關(guān)鍵的問題,也抓住了系統(tǒng)性要解決的問題,我們作為戰(zhàn)斗在第一線的科學和教育工作者,應(yīng)該貫徹中央的指示,為我們國家量子科技的發(fā)展,為推動人類量子科技的發(fā)展,作出我們每個科學家應(yīng)該做的貢獻。這是我們每個中國科學家的職責和義不容辭的責任。”