量子革命眾生相:諾獎、融資、科研、收割、行騙……
在剛剛過去的10天中,有關量子科學的新聞忽然多了起來。先有2022年諾貝爾物理學獎的頒發,三位物理學家對量子糾纏實驗做出驗證的物理學家,共同獲得了1000萬瑞典克朗獎金。隨後,歐洲宣布2030年將建成量子計算網絡的消息,也一度引發廣泛討論。
文丨周文猛
劃重點:
據新浪科技不完全統計,近一年來,國內已有9家量子計算企業獲得融資,融資額在億元以上的就有5家。但是,很多認真從事量子科技研發的公司尚且沒有實現盈利,而一些打著“量子科技”名頭行騙的公司,則不斷地出現。
此前,Google、IBM、英特爾等國外科技巨頭已先後推出自己的量子計算機及相關產品,國內方面,阿里、百度等企業,也先後圍繞量子計算展開佈局。與此同時,資本對於初創型量子計算企業的關注度也開始提高,據新浪科技不完全統計,今年以來至少有9家初創企業獲得資本加持。
然而,在引發關注的同時,一些打著“量子科技”名號的圈錢炒作套路,也開始出現,擾亂並破壞著整個行業的發展。從實驗室走向真實世界的過程中,量子科技的發展,仍面臨著諸多挑戰。
掌控量子比特,已到產業化臨界點
對於普通大眾而言,量子科技與我們有何關係?生活中有哪些具體的案例?人們對這些問題的答案知之甚少。殊不知在不自覺間,量子科技的發展已經走過了第一階段,如今已到了第二次量子革命的前夜。
事实上,从原子弹到半导体晶体管,从核磁共振以及激光技术,这些尖端科技成果的发明创造,都可以称得上是第一轮量子革命的杰作。据百度量子计算研究所所长段润尧此前对《财瞭》介绍,“原子弹在最开始的时候,便是通过量子力学分析并发现铀材料裂变会产生巨大能量,最终研发得出的。此外,如今我们生活、工作已离不开的手机、电脑,这些设备赖于运行所需的算力,是由基于电子理论发现的晶体管所提供的,这与量子同样有着密不可分的关联。”
而在走過最初被動地理解並運用量子科學之後,如今的量子科技,也正在走向新一輪以“掌控量子”為目的的新階段。而在這一輪變革中,以量子計算、量子通訊以及量子精密測量為代表的量子科技領域,正成為新的焦點。
“第一次量子革命,說白了還是對量子力學的直接的使用。而第二次量子革命將不再局限於此,他將會上升到更加微觀的層面,直接去操控單個的原子或系統,然後據此做出我們想做的事。”段潤堯表示。而在此前的發言中,中國科學技術大學教授、中國科學院院士郭光燦,同樣有著類似的觀點。
學界以及企業界共同的呼聲,隱約宣告了新一輪量子革命即將到來的事實。
以量子計算為例,當前,業界普遍認為量子計算機的發展將經曆三個階段:第一階段,研製50-100個量子比特的專用量子計算機,實現“量子優越性”里程碑式突破;第二階段,研製可操縱數百個量子比特的量子模擬機,解決一些超級計算機無法勝任、具有重大實用價值的問題;第三階段,大幅提高量子比特操縱精度、集成數量和容錯能力,研製可編程通用量子計算機。
(百度超导量子计算机“乾始”,可控制10个量子比特)
據段潤堯介紹,當量子計算可控制的量子比特數量超過60-70個後,就可以達到一定的量子優越性。而目前國際上主流的量子芯片比特數早已突破了百個,IBM推出的量子比特處理器,更是達到了127個量子比特之多。“量子計算面向產業化的應用已經處在一個臨界的位置。如果我們能夠突破這個臨界點,後面就能夠得到數百個量子比特,就可以在一些人工智能、組合優化的應用上產生效果。”
在此之外,在量子通信領域,目前我國“墨子號”量子科學衛星已實現了千公里的星地雙向分發,世界上首條量子保密通信幹線——“京滬幹線”也已正式開通。在量子精密測量領域,這一被外界稱為最有可能率先實用化的領域,也正在不斷地有新的成果落地。
今年國內9家量子創企獲得融資
從技術角度而言,由於量子所具有的不可分割性、量子疊加與糾纏等特性,這導致基於量子科技的加密算法具有絕對保密性,不易被竊聽;基於量子比特而設計的100個容錯量子比特計算機,在運算速度上可以超過當前所有的計算機算力之和。這些優勢,成為了全球各國以及主要科技企業競爭的焦點。
中科院院士、中國科學技術大學常務副校長潘建偉曾用激光槍與核武器的關係,比喻量子計算與傳統計算的關係。在他看來,“如果說傳統計算機是機關槍,那麼量子計算機就像核武器。”量子計算技術一旦突破,掌握這種能力的國家和主體,便會在經濟、軍事、科研、安全等領域迅速建立全方位優勢,而沒有這門技術的國家和主體,則可能經歷一場噩夢。
據新浪科技不完全統計,截至目前,包括中國、美國、日本、歐洲等在內的15個世界主要大國和地區,均相繼啟動了量子科技發展計劃,加大量子科技發展的經濟投入。頭部科技互聯網企業中,Google、IBM、霍尼韋爾、微軟、英特爾等均圍繞量子科技展開佈局。
國內方面,目前阿里、百度等均推出了自己的量子計算機。此外,近一年來,國內已有9家量子計算企業獲得融資,融資額在億元以上的就有5家,包括量旋科技、圖靈量子、華翊量子、未磁科技、本源量子。
(製圖:新浪科技)
有今年4月份获得新一轮融资的玻色量子创始人兼CEO文凯对《财瞭》表示,“资本界对量子科技企业的关注度在持续增长,体现了这个行业的巨大前景。”据他介绍,2021年7月,光量子计算代表企业PsiQuantum获得4.5亿美元的D轮融资后。目前量子计算的其它技术路线也获得了大量的投资,同时还出现了数个上市企业,大家都在努力向着产业化的目标迈进。“为了让量子计算走出象牙塔和实验室,目前玻色量子已突破光量子计算概念验证阶段,在生物医药、金融、AI等各行业实现了光量子计算场景应用的商业化。”文凯表示。
據段潤堯提供的一組數據顯示,到2031年,全球量子計算直接相關的產業規模可以達到8千億元。而在另一方面,相關調研表明,重大的企業,有將近70%的企業都希望能夠進行量子計算相關的佈局。
量子科技的“內憂外患”
顛覆性的技術優勢以及空前的市場想像力,讓越來越多的國家、企業及投資人相繼押寶量子科技。然而對於國內而言,美好的願景之前,當前國內量子產業的發展,仍面臨著產業配套不健全、技術落地難等方面的挑戰。
“目前国内量子科技相关企业普遍刚刚起步,国内产业链又不具有芯片制备、硬件制造工艺、产线、人才等方面的产业配套优势,想要持续发展挺困难。”有对量子计算深有研究的投资人宇轩对《财瞭》透露。据他介绍,量子科技的落地同样有赖于光刻机等半导体产业链,而在这些领域,目前国内仍存在诸多卡脖子的环节。
此外,相比於產業配套的不健全,目前量子計算在運算過程中難以提供穩定的算力;量子比特的數量雖然夠了,但量子糾纏的操縱精度、糾錯容錯能力不夠等問題,也困擾著每一個業內的人士。據宇軒透露,“目前賽道上知名公司,幾乎沒有實現累計盈利,只有極少數達到千萬元以上營收。”
更為魔幻的是,認真從事量子科技研發的公司尚且沒有實現盈利,而一些打著“量子科技”名頭行騙的公司,則開始不斷地出現。
今年7月,金華義烏警方破獲一起打著“量子密碼高科技”旗號詐騙案件,受害群體主要集中在老年群體。該公司推出的3000元一雙的“量子鞋”,號稱可以打通經絡、激活細胞、消除毒素,購買還可以獲得公司的股權返利。而在更早之前,“利用量子糾纏原理讓莊稼多吸肥,害蟲不能產卵”“量子的波粒二象性就是陰和陽,科學地解釋了風水”等打著“量子科技”行騙的現象,也層出不窮。
據天眼查數據顯示,目前我國有近4200家經營範圍含“量子”的企業,除去真正從事量子技術及產業鏈配套的公司外,其中不乏大量打著“量子”名義圈錢、騙錢的公司。
對此,被外界譽為中國“量子之父”的潘建偉也曾警醒道,“對量子計算的應用進行某些超於實際、不切實際的宣傳,對公眾和投資者造成了一定的誤導。這從長遠來講,會對量子計算整個領域的健康發展帶來不利影響。”
內憂外患之下,或許在發展量子科技的過程中,我們更應該本著實事求是的態度,努力為量子科技的發展營造一個可持續的發展環境。