3月5日,2023全國兩會正式拉開序幕。
《政府工作報告》中,國務(wù)院總理李克強(qiáng)指出,過去五年極不尋常、極不平凡。
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其中,我國科技創(chuàng)新成果豐碩。構(gòu)建新型舉國體制,組建國家實驗室,分批推進(jìn)全國重點實驗室重組。一些關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)取得新突破,載人航天、探月探火、深海深地探測、超級計算機(jī)、衛(wèi)星導(dǎo)航、量子信息、核電技術(shù)、大飛機(jī)制造、人工智能等領(lǐng)域創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)。全社會研發(fā)經(jīng)費投入強(qiáng)度從2.1%提高到2.5%以上,科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率提高到60%以上,創(chuàng)新支撐發(fā)展能力不斷增強(qiáng)。
此次,參與兩會的政協(xié)委員、人大代表也不乏量子工作者的身影。
全國政協(xié)委員、中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)常務(wù)副校長潘建偉在今年的兩會也帶來了關(guān)于實現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)的提案,呼吁國家高度重視對高端國產(chǎn)化儀器材料設(shè)備自主研發(fā)的政策引導(dǎo)。
他表示,要構(gòu)建中國式現(xiàn)代化的宏偉藍(lán)圖,必要的前提條件是實現(xiàn)高水平科技的自立自強(qiáng)。“很多高端材料和科學(xué)儀器都是可以買的,但是當(dāng)我們進(jìn)入到國際激烈競爭的時候,高端的儀器設(shè)備材料就不容易進(jìn)口了,如果不能實現(xiàn)器件設(shè)備的自主研制,我們很難完成高水平科技的自立自強(qiáng)。”潘建偉指出。
他希望通過國家政策的進(jìn)一步引導(dǎo),能夠鼓勵支持國有企業(yè)實現(xiàn)高端設(shè)備、器件和材料的研制。
潘建偉表示,他高度重視國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,尤其是在涉及戰(zhàn)略性、前瞻性的科技前沿布局方面,需要完善人才培養(yǎng)機(jī)制,提供好的政策和制度建設(shè)。
“科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)要有基礎(chǔ)創(chuàng)新體系能力的建設(shè),如果沒有完備的創(chuàng)新體系能力建設(shè),不利于創(chuàng)新和人才培養(yǎng)。”潘建偉說道。
他表示,過去十年,我國科技有了長足的進(jìn)步,以物理學(xué)為例,中國每年都有入選國際年度十大進(jìn)展的科研成果,無論是在量子物理、量子科技、高能物理、天體物理等方面,中國都已經(jīng)走在了世界科研的前沿,可以國際同行平等對話。
去年夏天,潘建偉團(tuán)隊還發(fā)射了世界首顆量子微納衛(wèi)星“濟(jì)南一號”,有助于我國實現(xiàn)基于微納衛(wèi)星和小型化地面站之間的實時星地量子密鑰分發(fā),構(gòu)建低成本、實用化的天地一體化量子保密通信網(wǎng)絡(luò)。
“改革開發(fā)至今,我國對科學(xué)的重視程度大幅提升,投入大幅增加,包括在中微子物理、超導(dǎo)物理研究、量子信息技術(shù)研究等方面。”潘建偉表示,“我國對科技的重視提供了全方位的國際競爭合作的能力。”
在回應(yīng)外界關(guān)注的通用量子計算何時能夠?qū)崿F(xiàn)的問題時,潘建偉表示:“量子計算要真正構(gòu)成通用量子計算之前,首先是要實現(xiàn)量子糾錯,量子糾錯實現(xiàn)后,距離通用的量子計算還需要10-15年時間。”
潘建偉稱,現(xiàn)階段量子計算暫無法解決實際問題,因此不應(yīng)對此進(jìn)行過度炒作。“說量子計算可用于新冠病毒檢測,或者一些所謂的量子金融,都是還沒有得到科學(xué)支撐的炒作行為。”他表示。
盡管如此,潘建偉仍然表示,近期量子計算可以在量子化學(xué)、材料設(shè)計、量子模擬機(jī)等方面取得較大進(jìn)展。
在3月4日晚間舉行的媒體采訪時,潘建偉還透露,中國正在研制中高軌量子衛(wèi)星。潘建偉說道:“我們正在與國家空間科學(xué)中心合作,研制一顆中高軌衛(wèi)星,未來高軌衛(wèi)星和低軌衛(wèi)星結(jié)合,將建成廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)。”
十四屆全國人大代表、中國科學(xué)院量子信息重點實驗室副主任郭國平教授帶來一份《關(guān)于貫徹落實中央經(jīng)濟(jì)工作會議精神,加快我國量子計算研發(fā)和應(yīng)用推廣的建議》。
郭國平表示,“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要明確提出,要瞄準(zhǔn)量子信息等前沿領(lǐng)域,實施一批具有前瞻性、戰(zhàn)略性的國家重大科技項目。2022年中央經(jīng)濟(jì)工作會議首次明確提出加快量子計算等前沿技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用推廣。大國要有大算力。量子計算因其強(qiáng)大算力日趨成為世界各國搶占的戰(zhàn)略制高點。如何落實中央決策部署,盡快提升中國量子計算能力,為中國經(jīng)濟(jì)積蓄“量子算力”支撐、為國家安全建立“量子算力”防線,是我國當(dāng)前需要面對的重大現(xiàn)實問題。
郭國平指出,量子計算是當(dāng)前國際科技競爭“新賽道”。
郭國平進(jìn)一步指出,中國已成為世界上第三個具備量子計算機(jī)整機(jī)交付能力的國家,但和國際發(fā)達(dá)國家對比,發(fā)展現(xiàn)狀不容樂觀。我國科研工作者經(jīng)過20年的艱苦奮斗,在2021年交付中國用戶使用一臺國產(chǎn)量子計算機(jī),使我國成為世界上第三個具備量子計算機(jī)整機(jī)交付能力的國家,同時量子計算專利數(shù)量和質(zhì)量也有大幅提升。但從問題導(dǎo)向和國際發(fā)達(dá)國家對比,我國量子計算科技及產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀依然不容樂觀,主要有以下3個問題:
第一、我國量子計算國內(nèi)應(yīng)用落地難。我國量子計算技術(shù)研發(fā)成本高,商業(yè)化開拓難,研發(fā)和應(yīng)用之間“斷層”明顯。
國際上,量子計算的研制開發(fā)已步入由龍頭企業(yè)主導(dǎo),研發(fā)、應(yīng)用“雙向驅(qū)動”,應(yīng)用牽引和市場導(dǎo)向的加速效能凸現(xiàn)。如美國量子計算研發(fā)巨頭Google與世界最大私有制藥企業(yè)BI合作研究量子計算藥物研發(fā),世界第一家量子計算公司D-wave則與德國大眾合作探索解決交通阻塞問題。與國外相比,我國量子計算產(chǎn)業(yè)發(fā)展較為滯后,和中國量子算力“攜手”開發(fā)應(yīng)用的央企不到央企總數(shù)的5%,我國現(xiàn)有量子計算產(chǎn)業(yè)圈的整體實力僅為國外同類別量子產(chǎn)業(yè)圈的百分之一。同時我們也沒有很好的區(qū)分高校研究所、實驗室的量子科學(xué)研究以及產(chǎn)業(yè)化、市場化的量子技術(shù)產(chǎn)品研發(fā),未能突出量子科技企業(yè)的主體創(chuàng)新地位和責(zé)任,未充分發(fā)揮應(yīng)用需求牽引和市場競爭的作用。
第二、歐美“環(huán)中國”量子算力“鏈”已基本閉環(huán)。
歐美等國量子計算起步早、發(fā)展快,產(chǎn)業(yè)成熟度高,呈“步步緊逼”態(tài)勢,已逐步建立“環(huán)中國”量子計算生態(tài)“鏈”,并通過科技制裁遏制或遲滯我國量子計算發(fā)展。2017年,美國IBM公司成立的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟擁有210多個成員,涉及500強(qiáng)公司、初創(chuàng)企業(yè)、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和研究實驗室。加拿大2020年成功組建量子工業(yè)部,包含24家專門從事量子領(lǐng)域的加拿大硬件和軟件公司。2022年,德國漢堡啟動“量子創(chuàng)新之都”量子計算網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟。同年,澳大利亞國家級最高機(jī)構(gòu)澳大利亞技術(shù)委員會(TCA)宣布成立澳大利亞量子聯(lián)盟(AQA)。中國周邊的日本、韓國、印度,甚至中國臺灣省的部分企業(yè)都紛紛入局,與這些聯(lián)盟機(jī)構(gòu)展開合作。
第三、加快量子計算研發(fā)和應(yīng)用推廣要謹(jǐn)防“戶戶點火、家家冒煙”。
“關(guān)鍵核心技術(shù)是要不來、買不來、討不來的”,面對日益復(fù)雜的量子計算國際競爭形勢,我國必須奮起直追,2022年中央經(jīng)濟(jì)工作會也明確提出了加快量子計算研發(fā)和應(yīng)用推廣。在高度重視有序推進(jìn)中國量子計算事業(yè)的同時,我們也需謹(jǐn)防“家家點火、戶戶冒煙”,一擁而上搞量子計算,從而分散弱化量子計算賽道上的中國力量。
最近國內(nèi)出現(xiàn)“量子計算熱”后,少數(shù)過去很少涉足量子計算研究的企業(yè)突然宣稱其在量子計算方面有“重大進(jìn)展”,這種現(xiàn)象需引起重視。歐美大約從30年前開始布局量子計算研發(fā),中國大約從20年前起步量子計算研發(fā),不論是美國還是中國,在量子計算研發(fā)方面都經(jīng)歷了一個長期過程。沒有人能“一日千里”研制出量子計算機(jī),在歐美國際量子計算“圍堵”面前,中國量子計算研發(fā)力量需握緊拳頭,同心共力,艱苦奮斗。
針對問題一,郭國平建議發(fā)改委牽頭推動出臺國家級量子計算技術(shù)和產(chǎn)業(yè)支持政策,建立相應(yīng)跨部門協(xié)調(diào)機(jī)制,多部門協(xié)同推進(jìn)量子計算技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展,集中力量突破重點關(guān)鍵問題。
1)鼓勵使用現(xiàn)有國產(chǎn)首臺套量子計算機(jī),引導(dǎo)國產(chǎn)量子計算機(jī)更快進(jìn)入我國經(jīng)濟(jì)體系,盡快對國民經(jīng)濟(jì)形成實際算力支撐。
2)強(qiáng)化企業(yè)創(chuàng)新主體地位和責(zé)任,鼓勵央企及大型國企率先開展量子計算應(yīng)用賦能場景示范。量子計算作為國家戰(zhàn)略,關(guān)系到國家未來軍事安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。國家宜鼓勵引導(dǎo)央企、大型國企及其他行業(yè)龍頭企業(yè)和量子計算企業(yè)在目前國際量子算力已經(jīng)發(fā)揮作用的領(lǐng)域盡快深化合作,這些領(lǐng)域有金融、生物醫(yī)藥、新材料、人工智能、氣象預(yù)報、密碼破譯、智能制造等,促進(jìn)我國量子計算技術(shù)在經(jīng)濟(jì)層面的應(yīng)用。
3)發(fā)揮國內(nèi)市場優(yōu)勢,以應(yīng)用“反推”行業(yè)技術(shù)發(fā)展。谷歌、IBM等國外企業(yè)爭相布局自己的量子生態(tài)系統(tǒng),如IBM Q Network已囊括多個行業(yè)的100多個組織,涵蓋航空、汽車、金融、能源、保險、材料和電子等領(lǐng)域,產(chǎn)品貫穿量子芯片、基礎(chǔ)軟件、應(yīng)用服務(wù)等產(chǎn)業(yè)鏈上下游。
參考國外經(jīng)驗,我國宜根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對量子計算的需求,建立完整量子計算應(yīng)用生態(tài)體系,促進(jìn)量子計算產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新鏈與應(yīng)用需求的深度融合,設(shè)立企業(yè)牽頭的量子計算產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中心,給予國家專項資金支持計劃,落實科技創(chuàng)新稅收優(yōu)惠政策,引導(dǎo)企業(yè)加大研發(fā)投入,扶持產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
針對問題二,郭國平建議一是加強(qiáng)量子計算核心軟硬件產(chǎn)品和技術(shù)攻關(guān),加快自主量子計算生態(tài)圈的構(gòu)建。
1)建議國家發(fā)改委牽頭,各相關(guān)部門協(xié)同,支持以企業(yè)為創(chuàng)新主體進(jìn)行卡脖子的核心技術(shù)和元器件攻關(guān),打造安全可靠的量子計算生產(chǎn)制造鏈,突破量子處理器、稀釋制冷機(jī)、低溫器件等核心硬件攻關(guān),推動實現(xiàn)量子計算軟硬件國產(chǎn)替代;支持量子計算操作系統(tǒng)、量子計算語言、編程框架、芯片設(shè)計工具等關(guān)鍵基礎(chǔ)軟件的研發(fā),加大自主量子計算軟硬件產(chǎn)品和服務(wù)在包括一帶一路和金磚國家在內(nèi)的國內(nèi)外市場的應(yīng)用推廣,培育壯大自主的量子計算軟硬件產(chǎn)業(yè)和生態(tài)。
2)建議加快量超融合創(chuàng)新平臺部署。建議發(fā)改委牽頭,各相關(guān)部門協(xié)同對標(biāo)美國和歐盟,研究量超協(xié)同、量子計算集群網(wǎng)絡(luò)等高性能計算系統(tǒng)解決方案,推動量子計算進(jìn)入國家的各個算力中心和各數(shù)據(jù)中心,提供量超協(xié)同和多量子計算集群的新型計算能力和數(shù)據(jù)處理服務(wù)。
針對問題三,郭國平建議教育主管部門在高校和中小學(xué)中建立國產(chǎn)量子計算機(jī)常態(tài)化科普教育機(jī)制。
量子計算不是一代人能夠完成的事業(yè),要從“娃娃”抓起,要從源頭上加強(qiáng)對量子計算的科學(xué)客觀認(rèn)識,逐步在中國形成對量子計算的共識,才能從源頭上避免量子計算“熱”帶來的“盲目沖動”,最終形成一代又一代中國量子計算人接續(xù)奮斗的良好局面。
建議教育主管部門牽頭在全國大中小學(xué)尤其是高校中進(jìn)一步加強(qiáng)國產(chǎn)量子計算機(jī)、量子操作系統(tǒng)、編程語言宣傳推廣。
1)將國產(chǎn)量子計算機(jī)科普納入中小學(xué)科普的重要內(nèi)容之一。
2)在已開設(shè)量子科技相關(guān)課程的高校中引入國產(chǎn)量子計算機(jī)軟硬件相關(guān)課程。
3)鼓勵并引導(dǎo)高校學(xué)生積極參與公益性學(xué)術(shù)組織舉辦的全國性量子計算各類技能大賽,以更好更快發(fā)現(xiàn)中國量子計算編程人才,為中國量子算力事業(yè)凝聚更多中國英才。
通過以上三個措施,讓更多的中國的“下一代”了解和掌握量子計算基本常識,引導(dǎo)學(xué)生特別是高校青年學(xué)生養(yǎng)成用國產(chǎn)量子操作系統(tǒng)習(xí)慣,逐步構(gòu)建中國自主量子計算應(yīng)用生態(tài)圈。