中国成功研制“九章二号”“祖冲之二号”量子计算原型机，美国IBM公司宣布实现“全球最大”的量子计算处理器，日本宣布将拨款145亿日元加快研究量子保密通信……近期，量子科技发展突飞猛进，多个国家在这条关乎人类未来的科技赛道上奋勇争先。
121年前，当马克斯·普朗克提出“量子”概念时，恐怕再大胆的人也难以想象，这将给世界带来多大的改变——核能、激光、计算机、手机等都与此相关。
而今，“第二次量子革命”已经启幕，它将带给我们一个什么样的未来？在世界量子科技大潮中，中国处于什么方位？加快实现高水平科技自立自强的中国，将给全球量子科技发展作出哪些新的贡献？
人们期待：当对量子微观世界的认知更加深邃，宏观世界也将更加美好。
挺进第一阵营
“求解特定数学问题，比最快超算快亿亿亿倍！”今年10月，这条来自中国量子科技新突破的消息，在全球科技界引起重大反响。
“这是令人激动的实验杰作。”量子物理学家、加拿大卡尔加里大学教授巴里·桑德斯说。
国际权威学术期刊《物理评论快报》刊发相关论文，标志着中国研制的“九章二号”“祖冲之二号”量子计算原型机获得国际学术界认可。我国由此成为全球唯一在光量子和超导两条技术路线上实现“量子优越性”的国家。
“量子优越性”像个门槛，是指当新生的量子计算原型机，在某个问题上的计算能力超过最强的传统计算机，就证明其未来有多方超越的可能。
多年来，国际学界高度关注、期待这个里程碑式转折点的到来。
2019年9月，美国谷歌公司推出53个量子比特的计算机“悬铃木”，对一个数学算法的计算只需200秒，当时世界最快的超级计算机“顶峰”需2天，美国率先实现了“量子优越性”。
一年之后，中国成功研制76个光子的量子计算原型机“九章”，求解数学算法高斯玻色取样只需200秒，当时世界最快的超级计算机要用6亿年。这使中国成为全球第二个实现“量子优越性”的国家。
今年10月，“九章二号”求解高斯玻色取样比目前世界最快的超级计算机快10的24次方倍（亿亿亿倍）；“祖冲之二号”的计算复杂度，比谷歌推出的“悬铃木”提高100万倍。我国的“量子优越性”引人注目。
“以前中国的量子通信世界领先，现在可以说，我们的量子计算也进入世界第一方阵。”“九章二号”“祖冲之二号”由中国科学技术大学潘建伟院士团队牵头研制，团队成员、“九章二号”项目负责人陆朝阳说。
量子科技主要分为量子计算、量子通信、量子精密测量三大领域。
近年，随着“墨子号”量子卫星发射，中国实现量子通信研究的领跑。今年，中国建成全球首个星地量子通信网，创造500公里的现场光纤量子通信世界纪录，进一步巩固优势。
在量子精密测量领域，中国科研水平和技术应用与欧美国家旗鼓相当、各具优势。近年，我国实现海森堡极限精度的单光子克尔效应测量、200公里单光子三维成像、在室温水溶液环境中探测到单个DNA分子的磁共振谱等重大成果，并在金刚石NV色心技术路线上研发出量子钻石单自旋谱仪、量子钻石原子力显微镜等“人无我有”的创新产品。
中国信息通信研究院发布的《量子信息技术发展与应用研究报告（2020年）》统计显示，从2000年到2019年，全球量子信息三大领域科研论文发文量持续上升，美国科研机构和企业的论文数量超过12000篇，位列各国第一，中国紧随其后超过9000篇，德国、日本、英国分列第三到第五位。其中在量子通信、量子计算、量子精密测量三个领域，中国的论文发表量分列第一位、第二位、第二位。
“量子三大领域，我们现在全方位都在第一梯队。原来量子计算相对落后，现在逐渐赶上来了。”中国科学院院士、中科院量子信息重点实验室主任郭光灿说。
“当前，实现量子信息技术的规模化应用，成为多国竞逐的目标。”中国科学院院士潘建伟说，在党和国家高度重视下，我国量子科技实现了从跟跑、并跑到部分领跑的历史飞跃。
“科研黄金时代”
在量子理论发轫的1900年，当时的中国积弱已久只能做个看客。百余年后的今天，中国量子科技何以崛起？
改革开放后国内最早开始量子信息研究的郭光灿，至今还记得1980年到加拿大多伦多大学留学时的发现：国外对量子光学的研究始于20世纪60年代，国内相关研究近乎空白。面对落后20年的差距，他和一群在加拿大、美国留学的中国学生相约，谁先回国谁就组织队伍，把量子光学这一摊挑起来。
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