從基礎(chǔ)到市場(chǎng)” 量子信息技術(shù)上演“星際之爭(zhēng)”

上世紀(jì)九十年代以來，量子技術(shù)應(yīng)用于信息的獲取、存儲(chǔ)、傳遞、處理和使用等過程中，形成了量子保密通信、量子計(jì)算模擬、量子精密測(cè)量等典型應(yīng)用，隨著第二次量子革命的出現(xiàn)，量子信息技術(shù)將促進(jìn)感知、計(jì)算、存儲(chǔ)、通信、應(yīng)用等過程的一體化融合，以量子信息系統(tǒng)形態(tài)推動(dòng)人類社會(huì)進(jìn)入真正的信息時(shí)代。

面對(duì)量子信息科技這一事關(guān)國家未來核心競(jìng)爭(zhēng)力的戰(zhàn)略領(lǐng)域，西方發(fā)達(dá)國家紛紛迅速啟動(dòng)了相關(guān)的戰(zhàn)略規(guī)劃。在量子信息科技領(lǐng)域進(jìn)行基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、工程化攻關(guān)的一體化布局，已在主要發(fā)達(dá)國家中形成廣泛共識(shí)，許多發(fā)達(dá)國家將之納入系統(tǒng)性國家級(jí)科技計(jì)劃。

英國于2015年啟動(dòng)總額4億英鎊的“國家量子技術(shù)專項(xiàng)”，設(shè)立量子通信、傳感、成像和計(jì)算研發(fā)中心，開展學(xué)術(shù)與應(yīng)用研究;歐盟于2018年初啟動(dòng)總額超過30億英鎊的“量子技術(shù)旗艦項(xiàng)目”，重點(diǎn)關(guān)注通信、計(jì)算、感知和模擬四大方向的量子技術(shù);2018年6月，美國眾議院通過為期10年的“國家量子行動(dòng)法案”，2019—2022年預(yù)計(jì)投入約12.5億美元，主要聚焦量子通信、量子計(jì)算機(jī)和超精密量子傳感器三大領(lǐng)域;2018年9月，德國政府通過量子技術(shù)研究的框架計(jì)劃“量子技術(shù)：從基礎(chǔ)到市場(chǎng)”，重點(diǎn)研究量子衛(wèi)星、量子計(jì)算和用于高性能高安全數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的測(cè)量技術(shù)等，將在2018—2022年內(nèi)投入6.5億歐元。

在我國空間量子科學(xué)研究和量子通信技術(shù)發(fā)展的引領(lǐng)下，主要發(fā)達(dá)國家紛紛加緊在量子通信關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和工程化攻關(guān)。2017年11月，歐空局向歐盟委員會(huì)提交了《空間量子技術(shù)》戰(zhàn)略報(bào)告，計(jì)劃在五年內(nèi)發(fā)射商用低軌量子通信衛(wèi)星，研發(fā)高軌衛(wèi)星、低成本立方星和地面站;美國國家航空航天局發(fā)布空間量子實(shí)驗(yàn)白皮書;美國噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室及加拿大航天局均規(guī)劃研制新一代量子衛(wèi)星;英國和新加坡正在聯(lián)合建立基于立方衛(wèi)星的量子加密衛(wèi)星鏈路，并計(jì)劃于2021年底投入運(yùn)行;德國量子技術(shù)研究框架計(jì)劃中將量子衛(wèi)星作為重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容。而在光纖量子通信干線建設(shè)方面，意大利啟動(dòng)了總長(zhǎng)約1700公里的連接弗雷瑞斯和馬泰拉的量子通信骨干網(wǎng)建設(shè)計(jì)劃;英國正在建設(shè)英國國家量子通信測(cè)試網(wǎng)絡(luò);俄羅斯已在韃靼斯坦共和國境內(nèi)正式啟動(dòng)了首條多節(jié)點(diǎn)量子互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)試點(diǎn)項(xiàng)目等。