量子信息技術成為未來科技發展關注焦點之一
隨著人類對於量子力學原理的認識、理解和研究不斷深入,以及對於微觀物理體系的觀測和調控能力不斷提升,以微觀粒子系統(如電子、光子和冷原子等)為操控對象,藉助其中的量子疊加態和量子糾纏效應等獨特物理現象進行信息獲取、處理和傳輸的量子信息技術應運而生並蓬勃發展。量子信息技術主要包括量子計算、量子通信和量子測量三大領域,可以在提升運算處理速度、信息安全保障能力、測量精度和靈敏度等方面突破經典技術的瓶頸。量子信息技術已經成為信息通信技術演進和產業升級的關注焦點之一,在未來國家科技發展、新興產業培育、國防和經濟建設等領域,將產生基礎共性乃至顛覆性重大影響。
量子計算以量子比特為基本單元,利用量子疊加和幹涉等原理進行量子並行計算,具有經典計算無法比擬的巨大信息攜帶和超強並行處理能力,能夠在特定計算困難問題上提供指數級加速。量子計算帶來的算力飛躍,有可能在未來引發改變遊戲規則的計算革命,成為推動科學技術加速發展演進的「觸發器」和「催化劑」。未來可能在實現特定計算問題求解的專用量子計算處理器,用於分子結構和量子體系模擬的量子模擬機,以及用於機器學習和大數據集優化等應用的量子計算新算法等方面率先取得突破。
量子通信利用量子疊加態或量子糾纏效應等進行信息或密鑰傳輸,基於量子力學原理保證傳輸安全性,主要分量子隱形傳態和量子密鑰分發兩類。量子密鑰分發基於量子力學原理保證密鑰分發的安全性,是首個從實驗室走向實際應用的量子通信技術分支。通過在經典通信中加入量子密鑰分發和信息加密傳輸,可以提升網絡信息安全保障能力。量子隱形傳態在經典通信輔助之下,可以實現任意未知量子態信息的傳輸。量子隱形傳態與量子計算融合形成量子信息網絡,是未來量子信息技術的重要發展方向之一。
量子測量基於微觀粒子系統及其量子態的精密測量,完成被測系統物理量的執行變換和信息輸出,在測量精度、靈敏度和穩定性等方面比傳統測量技術有明顯優勢。主要包括時間基準、慣性測量、重力測量、磁場測量和目標識別等方向,廣泛應用於基礎科研、空間探測、生物醫療、慣性制導、地質勘測、災害預防等領域。量子物理常數和量子測量技術已經成為定義基本物理量單位和計量基準的重要參考,未來量子測量有望在生物研究、醫學檢測以及面向航天、國防和商業等應用的新一代定位、導航和授時系統等方面率先獲得應用。
綜合來講,量子通信產業化加速,未來市場空間有望達到千億規模,但產業規模化仍需較長時間。我國量子通信在全球處於領先水平。量子通信目前已具初步商用條件,在我國政府/金融等部門的推動下,我國已經建成全球規模最大量子通信網絡:建成京滬幹線/武合幹線/北京城域網/上海城域網等地面量子通信網絡,中國科學技術大學牽頭研製的「墨子號」量子通信衛星可支持天地量子通信。未來,我們認為在投資驅動下我國量子通信網絡有望進一步完善,同時科學家也會朝著量子隱形傳態技術進行攻艱。
相關概念股有:國盾量子(主營量子通信產品)、藍盾股份(公司目前正在推進量子密碼實驗室項目的產品化及產業化應用)、迪普科技(量子通信幹線安全產品提供商)、蘇州科達(公司參與量子通信京滬幹線項目的建設 )、神州信息(子公司參與京滬幹線的項目,助央行構建星地一體化量子保密通信網絡)。
搜集整理資料及創作不易,求轉發,求點「在看」,覺得好請關注,謝謝!