习近平总书记在四川考察时强调，要前瞻部署未来产业。在中央经济工作会、全国两会再次部署，“要以科技创新推动产业创新，特别是以颠覆性技术和前沿技术催生新产业、新模式、新动能，发展新质生产力。”“开辟量子、生命科学等未来产业新赛道”“超前布局建设未来产业”。为抢抓新一轮科技革命和产业变革孕育的重大机遇,塑造未来产业竞争新动能新优势，成都市印发了《关于前瞻培育未来产业构筑高质量发展新动能的实施意见》《关于前瞻培育未来产业的政策措施》，在全域谋划布局前沿生物、先进能源、未来交通、数字智能、泛在网络、新型材料等六大产业演进方向，以及飞行汽车、卫星互联网、量子科技等24个细分领域。
为营造未来产业发展良好氛围，“成都发展改革”微信号推出“蓉耀未来”专栏，将持续报道成都市未来产业重点科创企业、颠覆性技术、标志性产品等前沿进展，动态展示创新策源平台、天使投资基金、应用迭代场景等创新生态资源，及时发布未来产业政策措施、孵化加速园建设、系列品牌活动等工作动态，在全市大力营造鼓励创新、尊重人才、尊重创造、宽容失败的环境氛围。
今日聚焦量子科技
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当你拿着手机网上冲浪或是使用办公电脑办公时，快速高效的信息传递方式无不让人感受到现代互联网技术给人们生活工作带来的便捷体验。“传统通信方式存在被窃听的风险，尤其在一些安防、金融等领域，信息安全至关重要，在此背景下，更高效、更安全、更智慧的量子互联信息技术有了用武之地。”电子科技大学基础与前沿研究院教授、天府绛溪实验室量子互联网前沿研究中心主任周强谈及传统通信技术的发展趋势，并引出量子互联网未来产业中量子信息新兴技术的应用前景。
量子互联网未来产业中的量子通信系统可以给人们的信息通信上一道量子物理“保险”。在周强看来，利用量子叠加和量子纠缠等特性，通过打造量子互联网产业基础设施，让通信过程能够发现第三方窃，保障通信安全。更为重要的，量子通信系统可以把量子计算机连接起来，形成功能强大的量子计算机网络，这是量子互联网未来产业的关键。目前，世界大国正在纷纷开展量子计算机的研制，多条技术路线竞相推进。在研制量子计算机的同时，还应重视量子计算机互联组网工作的推进，包括量子纠缠互联系统研发等。
放眼全球，用于保障通信安全的量子通信系统呈现产业化发展的预兆，用于连接量子计算机的量子纠缠互联系统还处于实验研究阶段，即大规模商用的量子互联网产业基础设施仍未出现。在电子科技大学，周强领衔的信息与量子实验室创新团队在郭光灿院士的指导下，建成了一个量子纠缠互联场地试验研究平台“银杏一号”，“借助这一平台，正在采取‘沿途下蛋’的方式，催生出一些量子互联网产业的技术成果，提速量子互联网从实验室到应用端的进程。”周强说，量子互联网未来产业可在人工智能、医疗、金融、安防等领域发挥作用，实现互联网产业的量子物理升级。
抢滩新赛道
打造量子互联网“试验场”
不同形状的“匣子”内装满各种元器件，各类信号线分布在实验室内，实验人员紧盯仪器设备上显示的参数，不断对实验项目进行技术迭代优化。在电子科技大学前沿与基础研究院的一处实验室内，这里搭建的量子纠缠互联场地试验研究平台正与国内外量子科技创新团队上演一场量子互联网领域的竞赛。
量子是已知或未知的服从量子物理学规律的物理系统的统称，最早由普朗克研究黑体辐射时作为能量的最小单元提出。日常生活中的光，就是由大量光量子组成。量子物理系统遵循的量子物理规律包括诸如未知量子态不可完美克隆、量子不确定性、量子非定域性、波粒二象性等不同于经典物理世界的奇妙特性。如果发明具有这些特性的量子信息技术，进而实现量子互联网产业基础设施的建设，有望在互联网产业方面实现革命性的突破。
“现在互联网产业的全名叫‘经典物理互联网产业’，业务能力还达不到全能，我们需要发展新的互联网产业，比如，量子互联网产业。当然，看待量子互联网产业，不能简单地认为它是一个全新的东西，它是一个和现在的经典物理互联网融合在一起的未来产业。”周强进一步介绍，量子互联网是互联网产业的一次量子物理升级，具体包括对信息的获取、传输、处理、存储和应用等方面进行颠覆性的革新。
看准量子互联网未来产业中的前沿技术形态能对互联网产业带来的深刻变革，成都正在抢滩这一新赛道。
在电子科技大学，周强所在的创新团队利用三栋楼宇来模拟未来城市中的三个节点，采用量子纠缠这个新资源实现量态传递，形成了一个量子纠缠互联系统的“试验场”，这为国内围绕量子互联网未来产业开展技术攻坚提供了一个基础平台。“借助这一平台，我们会把‘银杏一号’进行技术升级，对新技术进行开发和论证，争取从校园走向街区，吸引更多科创资源投入到量子互联网未来产业的研究领域。”周强说。
基于打造的‘银杏一号’平台，周强所在的创新团队曾在全球范围内首次实现赫兹速率的城域量子隐形传态，并将此传态的速率提升至世界领先水平。
量子隐形传态是量子计算机网络中传递量子信息的重要技术途径，赫兹速率则代表着每秒钟传递的量子比特数量达到数个及以上。直观而言，这一进展对量子互联网未来产业的量子计算机网络发展，推动量子人工智能领域的提前到来奠定基础。
一路追“新”
抢抓未来产业新机遇
实现赫兹速率的城域量子隐形传态，是成都量子互联网未来产业创新团队的“一小步”，正是踩准了这一新赛道步伐，无数的“一小步”汇聚成提速量子互联网产业研发进程的“助推器”。以“银杏一号”为载体，瞄准量子通信、量子计算、量子极限传感等前沿量子信息技术领域，周强和团队成员一路追“新”。
“量子计算无与伦比的计算能力促进人工智能领域的飞速发展，量子极限传感能够应用在生命医学等领域发挥重要作用，总之，这些技术能够帮助社会实现生产力的提升，是发展新质生产力的‘牛鼻子’。”周强说。
距离电子科技大学清水河校区80多公里的成都未来科学城，由周强领衔的天府绛溪实验室量子互联网前沿研究中心汇聚了更多人力、物力，每天都与全球量子科技研发同行。
“成都前瞻培育未来产业，量子科技成为重点培育的细分领域，位于成都未来科学城的实验场地在建设过程中，政府部门在载体、资金等方面提供大力支持。”周强介绍，依托天府绛溪实验室，团队成员正围绕“量子互联网产业基础设施要如何建”进行技术攻坚，并在这一过程中实现科研成果的应用落地。
今年上半年，周强所在的创新团队与清华大学、中国科学院上海微系统与信息技术研究所合作，在国际上首次研制出氮化镓量子光源芯片。值得一提的是，量子光源芯片是量子互联网产业设施的核心器件，可让互联网用户拥有进行量子信息交互的能力。
另辟蹊径的研发之路实现行业突破。实验证明，与其他材料相比，氮化镓量子光源芯片在输出波长范围等关键指标上取得突破，输出波长范围从25.6纳米增加到100纳米，并可朝着单片集成发展。这一技术突破会带来哪些功能跃升？周强介绍，新技术的应用将极大提升量子安全通信、量子纠缠互联的效率，产业前景可期。
然而，技术突破并非一日之功，周强透露，氮化镓量子光源芯片的相关研究工作从2021年启动。一路追“新”的故事，还有很多。今年，周强所在的创新团队将光纤通信波段固态量子存储的容量提升至1650个模式数，打破了该领域的世界纪录。
“我们会将量子信息技术的迭代与量子互联网产业的需求相结合，扎根四川，立足成都，在量子科技领域打造出地区的‘量子科技名片’。”在周强看来，以未来产业为代表的城市“科技名片”有利于人才招引，吸引全世界的“聪明大脑”到成都从事科技产业的研发，大力推动成都未来产业的发展。
▶ 来源 | 市发展改革委
成都上新呐：成都人工智能，到底有多“能”？
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