第4期海報
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你是否時常聽到一句話：遇事不決，量子力學～到底什麼是量子？前沿科技“量子電腦”有何用途？今天，“新質生産力看北京”帶你走進北京量子資訊科學研究院、北京玻色量子科技有限公司，一起探索“量子”的奧秘～
量子是中外物理學家們一直探討的熱門話題。如果把物理世界比作一個人，量子世界可以稱之為這個人的“靈魂”。
薛定諤用“貓”驗證量子疊加，愛因斯坦把量子糾纏現象稱作“鬼魅般的超距作用”......中國科學院物理所研究員曹則賢這樣比喻量子：我們遠處看魚群是烏泱烏泱的一片黑，但是放大了看就是一條條魚，這一條條魚就可以説是魚群的量子。
那麼量子究竟是什麼？有太多方向值得探索。它可以是浩瀚的宇宙，也可以是某一個物種；它是離散的，也是變化的......它的神秘感與生俱來。近年來，量子科技發展突飛猛進，成為新一輪科技革命和産業變革的前沿領域，其涉及的量子計算、量子通信、量子精密測量三大領域也成為眾多科學界人士研究的重點方向。
坐落於北京海淀的北京量子資訊科學研究院
坐落於北京海淀的“北京量子資訊科學研究院”（以下簡稱“北京量子院”），就是這樣一個凝聚眾多人才與技術的“量子世界”。“北京量子院成立初衷就是要把北京量子科技研發方面人才分散力量給集中起來，以我們這裡為中樞節點，為國家量子科技發展作出貢獻。”北京量子院執行院長常凱説。
近年來，北京量子院接連産出世界級科技領域成果。2020年量子直接通信技術、2021年長壽命超導量子比特晶片、2023年新一代量子計算雲平臺、2024年大規模量子云算力集群、2024年裏德堡原子電磁探測系統......北京量子院取得的多項重要的科技成果，涵蓋了量子計算、量子通信、量子精密測量等多個領域，也印證着量子科技應用領域即將邁入更廣闊的世界。
以“量子計算”為例，“量子計算”以其運作快、資訊處理能力強、適用範圍廣為特性，以比特（qubit）作為基本運算單元，是一種新型計算模式。可應用於密碼學、材料科學、生物醫藥、人工智慧等多個領域。因此，越來越多的量子研究團隊在當下萌生。
北京玻色量子科技有限公司研發的550量子比特相干光量子電腦
這個充滿科幻感，近兩米高的立方體，就是北京玻色量子科技有限公司(以下簡稱“玻色量子”)上線的550量子比特相干光量子電腦。
“它的核心器件實現了完全國産化，且能在數個毫秒級時間內，在2的550次方種不同答案中並行搜索求出最優解，求解速度比經典演算法平均速度超過數萬倍，性能達到國際領先水準，已面向通信、金融、交通、醫藥、移動雲、電力等多領域開展了行業合作。”玻色量子CEO文凱博士介紹。
2021年，玻色量子獲得北京市科委、中關村管委會重點項目資金支援，為之後的學術研發和成果轉化奠定了堅實的基礎。2023年，玻色量子獲得北京市“專精特新”中小企業認定。
那麼量子計算的計算能力到底有多強呢？在北京量子院展廳，執行院長常凱這樣告訴我們：“如果量子電腦使用的是完美的量子比特，那50個量子比特所構成的資訊存儲空間，大概相當於現在世界上最強大的超級電腦的空間。300個比特所存儲的數據量，可以相當於宇宙當中所有原子的數量。量子電腦運算、存儲能力和量子比特數量之間的關係呈指數上升，潛力巨大。這也是為什麼現在世界各國對於量子科技、量子計算重視的原因。”
量子科技研發成果離我們遠嗎？“我們在去年中關村論壇上發佈的Quafu量子計算雲平臺，就是把量子計算從實驗室到大眾應用的路線打通。目前任何能訪問網際網路的人都可以免費註冊賬號，通過自己的電腦訪問到這個雲平臺，在家就可以學量子計算。近期深圳大學與香港中文大學合作研究組，利用我們雲平臺最新研發的ScQ-136（Baiwang）超導量子晶片，實現了一項複雜的實驗驗證。並在今年10月發表了相關論文。截至目前，利用該平臺發表的科技論文已超過20篇。”常凱介紹。
量子科技重要嗎？北京市人民政府辦公廳印發的《北京市促進未來産業創新發展實施方案》中明確，未來資訊、未來健康、未來製造、未來能源、未來材料、未來空間等六大領域20個細分産業方向將成為北京未來産業佈局重點。
未來已來，量子科技領域的發展就是北京未來産業的創新“試驗田”之一。拍攝一張照片，點擊發送按鈕，短短幾秒鐘，一張圖片在量子光的運載下穿過長達100公里的光纖，完成資訊的安全傳輸。100公里，國際上最長的量子直接通信距離紀錄，就是在北京量子院刷新的。
不光是“量子直接通信系統”，“微型原子鐘”“裏德堡原子電磁探測系統”......這些量子技術的成功研發，在完成成果轉化後，可廣泛應用於航太、氣象、無人駕駛等領域。
裏德堡原子電磁探測系統
量子科技領域的發展越來越繁茂，北京市關於推動量子産業發展的有關支援也將跟上步伐。10月26日，北京市首屆量子資訊技術創新大會上，由市科委、中關村管委會和海淀區共同支援成立的中關村（海淀）量子科技未來産業園和中關村量子科技孵化器正式揭牌，這也是全國首家量子孵化器，標誌着北京市在推動量子資訊技術産業化進程中邁出了堅實的一步。
此外，規模2億元的北京量子資訊産業發展投資基金也正在落地中。基金將以股權投資的方式重點支援初創期、中小企業發展，適當覆蓋具備鏈主或者細分賽道頭部潛質的成長期企業。
北京市科委、中關村管委會也將充分發揮北京創新優勢，着眼量子領域全球創新前沿，瞄準科技攻關、成果轉化、示範應用、生態培育四大關鍵點發力，推動北京率先建成國家量子科技與産業高地。
量子科技作為新型前沿技術，在提升計算處理能力、加強資訊安全保護能力、提高傳感測量精度等方面，具有重大科學意義和戰略價值。以新立“質”，行穩“質”遠，量子領域的研究將為加快建設北京國際科技創新中心，着力培育新質生産力提供源源不斷的動力。
