在國家政策的推動下，量子科技在未來很長一段時間都會有不錯的發展環境。
出品|每日財報
作者|劉雨辰
日前，中央政治局會議就量子科技研究和應用前景進行了集體學習，並要求加強量子科技發展戰略謀劃和系統布局。一年一次的最高層關於前沿技術的學習內容每年都不一樣，去年是區塊鏈，今年則放在了量子科學技術上，表明量子領域發展即將進入快車道並有望迎來政策方面更大的扶持力度。
消息傳出之後，二級市場給予了短暫的正向反饋，但很快就降溫了，表明資金對於這一領域還是比較謹慎的，畢竟是超前沿的新興技術，不確定性風險很高。本篇文章的主旨不是提示相關產業的投資機會，而是單純的進行行業概況的介紹和知識普及。
從「薛丁格的貓」說起
提到量子科技不得不提的就是「薛丁格的貓」，該實驗是由奧地利物理學家薛丁格於1935年提出的有關貓生死疊加的著名思想實驗，是把微觀領域的量子行為擴展到宏觀世界的推演。
實驗是這樣的，在一個盒子裡有一隻貓，以及少量放射性物質。之後，有50%的概率放射性物質將會衰變並釋放出毒氣殺死這隻貓，同時有50%的概率放射性物質不會衰變而貓將活下來 。
量子理論認為，如果沒有揭開蓋子進行觀察，我們永遠也不知道貓是死是活，它將永遠處於既死又活的疊加態，可這使微觀不確定原理變成了宏觀不確定原理，但客觀規律不以人的意志為轉移，貓既活又死違背了邏輯思維。大多數人都似乎能看懂這一實驗，但要真正的理解卻是很難的，正如玻爾的名言：「誰要是第一次聽到量子理論時沒有發火，那他一定沒聽懂。」
薛丁格的貓是諸多量子困惑中有代表性的一個，相信大家也很難真正理解其中的奧秘，畢竟我們都不是科學家，但需要知道的是，這一實驗中的「疊加態」概念對於後來量子科技的發展至關重要。
1959年，美國理論物理學家理察·費曼（Richard Feynman）提出利用量子效應進行計算的概念。從技術趨勢上來看，第一次量子革命啟動了基於量子力學原理的最初一輪技術革命，人類開始認識和掌握微觀物質世界的物理規律並加以應用，誕生了包括雷射、半導體和磁共振成像（MRI）等具有劃時代的重大科技突破。
我們當下所說的量子科技已經是第二次量子革命了，當前量子科技主要包括量子計算、量子通信和量子測量三大領域。按照官方的定義，量子計算以量子比特為基本單元，通過量子態的受控演化實現數據的存儲計算，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；量子通信利用微觀粒子的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信息或密鑰傳輸安全性，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。
從目前的發展情況來看，量子計算還處於原型機研發階段，技術上仍面臨多項挑戰，距離技術成熟還有很長的一段路要走，但是一旦技術得到突破，那麼市場前景將會異常的廣闊。
根據IDC的預測，到2027年，全球量子計算市場規模將達到107億美元，與2017年相比，10年內增長超過40倍。相比之下，量子通信的發展步伐要比量子計算快，量子通信是一種加密通信，其核心原理是利用量子狀態的不確定性產生隨機密鑰，一旦通信被竊聽則會改變量子的狀態，竊聽就會被察覺，進而使得密鑰無法被破解，實現了通信的保密性。
未來傳統的保密通信技術在擁有強大算力的量子計算機面前將會不堪一擊，很快被破解，量子通信對於軍方意義非凡，明白了這一點就會明白為什麼國家高層如此重視量子科技。
國內發展到什麼程度了
從全球範圍內來看，美國對量子通信的理論和實驗研究開始較早，是最先將量子通信技術列入國家戰略、國防和安全研發計劃的國家。1984 年，量子密碼通信概念在美國首次被提出，隨後通過實驗演示、領域嘗試。
我國的量子通信技術於1995年起步，但前期主要是學習階段，進步速度緩慢，近幾年在頂層政策的指引下進展較快，2013年2月，量子通信首次被納入《國家重大基礎設施建設中長期規劃》，就在同一年，我國第一個以實際應用為目標的大型量子通信網絡—濟南量子通信試驗網投入使用。
緊接著，2014 年京滬幹線開始建設，這也是全球距離最遠的廣域光纖量子通信骨幹線路。發展到今天，國內的量子通信技術已經是世界的第一梯隊，根據中國信通院的統計，2018年，我國在量子通信全球專利申請數量方面位居第一，專利授權僅次於美國，形成了以潘建偉院士和郭光燦院士等學科領頭人為代表創立的多家量子通信企業和以合肥為代表的量子通信產業集群。
上遊負責提供光纖等元器件及其他一些核心設備的公司有國盾量子、亨通光電、光迅科技等，最為核心的中遊企業有國盾量子和神州信息，提供的是傳輸幹線或系統平臺。
在這裡還是要說一下國盾量子這家上市首日漲幅超10倍的公司，雖然目前它的業績完全撐不起它的股價，但它的確是目前國內量子通信的絕對龍頭。
截至2020年6月底，根據德溫特（Derwent）國際權威專利資料庫的數據，國盾量子在量子通信相關領域公開的同族專利數量排名全球首位。國盾量子發源於中國科學技術大學，2009年5月創立，今年成功登上了科創板。其參與建設了合肥城域量子通信試驗示範網、金融信息量子通信驗證網、濟南量子通信實驗網和京滬幹線，為「十八大」、抗戰勝利70 周年閱兵、「十九大」、杭州G20峰會等提供量子安全保障，同時還建成了全球首個大容量商用化超長距離量子共纖傳輸應用。
量子計算的商業化目前在國內仍處於起步階段，因此在量子計算領域，國內的初創公司比較少。有實際產品的僅有合肥的本源量子和深圳的量旋科技兩家公司。
其中，本源量子是由中科院量子信息重點實驗室孵化、中國科技大學郭國平創立的一家公司，中科院院士郭光燦也是該公司的聯合創始人。除此之外，國內主要大公司也已經開展了量子計算的研究工作，華為和BAT均有布局。早在2018年，華為就開始雲量子計算模擬平臺HiQ，可模擬全振幅42量子比特以上，成為當時業界領先的量子電路模擬雲服務。任正非去年在接受採訪的時候就曾表示區塊鏈在量子計算面臨根本不值一提，而當時正值區塊鏈熱度最高的時候。今年9月，百度、本源量子等企業先後發布了自己的最新量子計算雲平臺，使普通用戶也能通過雲技術使用量子計算。
在中國，一個產業的向上突破在很大程度上要依賴國家的力量，特別是高新技術產業，晶片如此，量子科技亦是如此。我們不能說有了國家政策的支持就一定能實現領先，但這的確是一種重要的背書和推動，相信量子科技在未來很長一段時間都會有不錯的發展環境。