牛頓的萬有引力和愛因斯坦的相對論，開啟了人類在科技領(lǐng)域的兩次大飛躍。那么，人類科技的第三次飛躍由誰來繼承？好不夸張的說，就是量子技術(shù)。10月16號，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(xué)習(xí)。中共中央總書記習(xí)近平在主持學(xué)習(xí)時強調(diào)，當(dāng)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。要充分認(rèn)識推動量子科技發(fā)展的/重要性和緊迫性，加強量子科技發(fā)展戰(zhàn)略謀劃和系統(tǒng)布局，把握大趨勢，下好先手棋。

什么是量子？很多人不明覺厲。實際上，量子科技并非無法言傳，它是完全可以理解的。簡單來說，量子就是物質(zhì)物理特性的最小單位。區(qū)別于物理學(xué)中的原子以及電子，量子無法用體積來衡量其大小，而是用數(shù)字。舉個例子，當(dāng)我們上臺階時，通常會說，上一個或者兩個臺階，不會說成上半個，如果把量子比喻成臺階，那一個臺階就是一個量子。如今，計算、通信，被譽為是量子科學(xué)最重要的兩大領(lǐng)域。

近年來，無論是在傳統(tǒng)媒體還是在新型媒體上，我們看到了越來越多與"量子"有關(guān)的科技新聞，2016年8月，我國發(fā)射世界上第一顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星"墨子號"，更是全球轟動。

"墨子號"是基于量子通信的實驗衛(wèi)星。去年，美國科學(xué)促進會宣布，授予中國"墨子號"量子科學(xué)實驗衛(wèi)星團隊，中國科技大學(xué)潘建偉教授領(lǐng)銜的多機構(gòu)研究團隊,"年度紐科姆?克利夫蘭獎"，以表彰該團隊在國際上率先實現(xiàn)千公里級的星地雙向量子糾纏分發(fā)，為建立下一代安全通信網(wǎng)絡(luò)奠定基礎(chǔ)。

量子糾纏是奇特的量子力學(xué)現(xiàn)象，指兩個處于異地的量子就像有"心靈感應(yīng)"，無論相隔多遠(yuǎn)，一個量子狀態(tài)變化，另一個也會改變。愛因斯坦將其稱之為"鬼魅般的超距作用"。因此，在此基礎(chǔ)上的量子通信技術(shù)被譽為信息安全"終極武器"。

隨著"墨子"號量子衛(wèi)星的成功上天，中國的量子通信開始邁入產(chǎn)業(yè)化。自從人類進入近代社會以來，這是第一次由中國創(chuàng)造一個新的產(chǎn)業(yè)。雖然目前在量子通信領(lǐng)域中國全球領(lǐng)先，但在量子計算領(lǐng)域中國還沒有明顯優(yōu)勢，就整體而言，量子計算的重要性高于量子通信。百度研究院量子計算研究所所長段潤堯，更是稱："量子計算是這一場新量子革命最具有代表性的技術(shù)，是未來計算技術(shù)的心臟。"在此領(lǐng)域，谷歌、微軟、英特爾等西方科技企業(yè)擁有明顯優(yōu)勢。

如果讓200秒勝過一萬年，量子計算或許真的能做到。去年，谷歌宣布實現(xiàn)"量子霸權(quán)"，這項突破可以使得量子計算機的計算速度大大領(lǐng)先于超級計算機。谷歌聲稱，在計算一個特定問題上，其量子計算機在3分20秒內(nèi)完成的運算，世界上最強大的超級計算機"頂點"需要一萬年才能完成。谷歌的技術(shù)基于一個包含54個量子比特的量子芯片。在傳統(tǒng)計算機中1個比特只能是0或1中的一個狀態(tài)，而在量子計算機里，由于量子疊加態(tài)的存在，1個量子比特可同時記錄0和1兩個狀態(tài)。因此，量子計算機擁有計算能力遠(yuǎn)超傳統(tǒng)計算機的潛力。

前面片中提到的"量子霸權(quán)"這個術(shù)語是在2012年由約翰?普雷斯基爾教授提出，代表量子計算機可以完成傳統(tǒng)計算機無法做到的事情。谷歌CEO皮柴稱，這次谷歌在"量子計算"取得的突破，可媲美飛行史上萊特兄弟發(fā)明飛機時成功的12秒首次試飛。

雖然量子計算的寶座被西方占據(jù)，但中國正在奮起直追。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、清華大學(xué)等高校近年來都在量子計算領(lǐng)域取得一些階段性成果。百度、阿里巴巴、騰訊、華為等科技企業(yè)也相繼出臺了量子計算研究計劃。上個月，百度、本源量子等企業(yè)先后發(fā)布了自己的最新量子計算云平臺，普通用戶也能通過云技術(shù)使用量子計算。

眼下，量子技術(shù)正在成為各國眼中的香餑餑，國際社會也紛紛加大研發(fā)力度。2013年，日本就計劃未來10年投入400億日元用于研發(fā)量子信息技術(shù)。英國則在2014年設(shè)立"國家量子技術(shù)計劃"，每年投資2.7億英鎊用于建立量子通信、傳感、成像和計算四大研發(fā)中心。目前，全球量子技術(shù)最領(lǐng)先的仍然是美國。近十年來，白宮每年投入約2億美元用于量子各細(xì)分領(lǐng)域的研究。那么，結(jié)合全球現(xiàn)狀來看，量子技術(shù)有哪些有待攻克？中國又該如何在該領(lǐng)域憑借后發(fā)優(yōu)勢追趕呢？

上海交通大學(xué)計算機科學(xué)與工程系教授苑波表示，從我們國家來說的話，我們國家有非常好的理論物理的基礎(chǔ)，也有非常好的算法的基礎(chǔ)，所以從現(xiàn)在我覺得我們可以做，就是從計算的角度從邏輯的角度、從算法的角度、樹立結(jié)構(gòu)的角度，這樣一種新的不是二進制的問題，它會徹底改變整個計算的框架，從軟件到整個的結(jié)構(gòu)一切都改變了，所以需要從根本上做技術(shù)研究，第二個我們國家可以集中一些國家的力量，就是說發(fā)展一些量子計算機，像谷歌、IBM已經(jīng)做出樣機的這種情況，總而言之（量子計算）當(dāng)然是非常誘人的，因為量子計算確實可以打開我們過去，非常復(fù)雜的問題有可能迎刃而解，但是障礙也是非常根本的。