㈢ 数字化与量子科技有什么联系

　　中共中央政治局10月16日下午就量子科技研究和应用前景举行第二十四次集体学习，这是继大数据、人工智能、区块链之后，中共中央政治局对前沿科技领域的又一次重点学习。量子科技本身，是数字科技的核心内容之一，是推动数字经济时代的核心力量。n什么是量子？量子是现代物理的重要概念，指的是一个物理量所存在的最小的、不可分割的基本单位，和以牛顿力学为代表的经典物理有根本的区别。n一时间量子科技成为热词，网上还出现了大量针对“量子科学”、“量子通信”关键词的搜索和解读，这三个词不要混淆。“量子科学”指的是量子在科学上的效应，是一种量子信息的学科系统;“量子通信”则是量子在通信领域的应用，即给通信进行加密以保证安全性,尽管通信是量子科技的一个非常重要的应用,但不能将量子通信等同于量子科技本身。n与科学界的一些改良性技术相比，量子科技具有颠覆性作用，它颠覆的是目前占据主流地位的电子计算，即传统、主流的计算机还是以电子作为基本的载体，以冯·诺依曼结构为主的计算机，同时主流计算机的电子元器件——芯片,也是基于电子，按照摩尔定律的经济规律来发展，让计算机芯片的工艺制成从14纳米、7纳米发展到5纳米。n但问题在于，当下摩尔定律正逼近物理极限，所以科技领域亟需出现一些颠覆性技术，将量子作为基本计算单位，革新以电子作为基本单位的计算架构。n本次中央政治局学习提到的“把握好大趋势”中的“趋势”，即是全世界整个信息技术的基础正在发生变化，正在进入一个新的计算架构和基础能力突破的分界点上，需要提前重新构建一个新体系，体系的构建涉及到基础理论、基础材料、基础工艺及器件装备，并形成量子科技的广泛应用，最终改变整个数字科技。国家一旦掌握这种技术，将从计算能力上取得一个较大的突破，并对社会发展形成一个革命性的影响。在这一点上，国内国外的起点基本是一样的，全球共同进入“无人区”。也正因如此,量子科技也是各国的战略必争之地。n由此可见，在当下形势下，发展量子科技具有很大的战略意义。n量子科技的在全球仍然以企业为主力军，以产学研的形式进行开发。国际上比较典型的企业是，IBM、谷歌，谷歌在2019年打造了第一台量子计算机，仅用200秒完成一个计算，而采用传统计算机需要约10000年时间。n中国在量子科技的研究上，和欧美国家是齐头并进的，至少不属于落后地位。应该看到，该技术在全球获得了一定突破，但并不处于成熟的发展阶段，所以中国还有很大机遇去牵头主导这一场竞争。在中国,量子科技仍然是以企业主导的格局，来自中国的全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”、中国的首条量子保密通信骨干网，都是企业为主、产学研合作的成果，其中部分项目的主导方国盾量子企业，是由中科院孵化形成的。腾讯公司专门成立量子计算实验室，除了聚焦在信息处理中的应用，如量子算法对机器学习的帮助；还在积极探索对于一些小系统，小分子的更多经典计算或模拟的方法，并在制药、材料、化学等行业领域进行应用。n归根结底，量子科技的本质意义有两点，一是提高信息通信的安全性;二是提升算力。目前来看，量子计算可以广泛应用到很多行业领域.n量子科技是数字科技系统中的重要力量。纵观中共中央政治局提出的学习重点，无论是量子科技，还是大数据、人工智能、区块链，均是数字科技的核心内容，均是推动数字经济时代的核心力量。n数字科技是利用物理世界的数据，建构与物理世界形成映射关系的数字世界，并借助算力和算法来生产有用的信息和知识，以指导和优化物理世界中经济和社会运行的科学技术。n数字科技是新一代信息技术的迭代升级。随着数字化进程的不断推进，“新一代信息技术”包含的内涵大大拓宽，云计算、大数据、移动互联、物联网、人工智能、区块链等新技术层出不穷，量子计算、脑机接口等技术领域已突破传统信息技术领域范畴，并将有可能改变整个信息计算体系。n从全球主要国家和龙头企业的数字科技创新实践来看，数字科技也已逐步成为各国新的创新和竞争角逐热点。一方面，各大数字科技巨头聚焦数字技术和数字科技化，如谷歌的AI、量子计算、知识自动化引擎技术；微软和亚马逊的云计算和AI；达索、PTC、西门子、ESI等公司的数字孪生突破；苹果基于处理器创新的封闭数字科技生态。n另一方面，数字科技巨头的创新又离不开数据科学和科技数字化，比如谷歌Waymo无人驾驶，需要不断将数字科技与汽车的相关学科、技术、产业进行不断融合，实现从数据到领域知识的价值实现。n从经济发展的角度来看，数字科技将劳动者由人变成了“人＋机器”，劳动者可以呈现指数增长；将生产资料变成了“工农业用品＋数据”，数据从有形到无形，且没有数量限制；将劳动资料变成了“工农业设备＋计算力驱动的数字科技设备”，呈现指数增长，生产力得到了空前的解放，人类社会快速进入数字时代。可以说，数字科技从近期看指向数字经济，从远期看指向知识文明。n从促进创新的角度来看，数字科技驱动网络协同创新模式。工业时代，创新过程就是从基础研究到应用研究再到产业发展“链式创新”的单向线性过程。数字科技需要面向物理世界和数字世界的互动融合，一方面需要解决实际应用、面向用户需求、开发全新市场的场景式研发与创新，从用户需求出发对科学研究形成逆向牵引，另一方面各类基础学科、基础技术领域的各项基础和应用创新寻求突破。每个创新主体都是庞大网络体系中的节点之一，都会参与到新科学新技术新产品的开发应用全过程，创新产业化周期大大缩短。n所以，在生产要素和创新模式改变的作用下，数字科技最终将重塑全球经济竞争格局。在数字经济发展初期，数字化引发的是服务业进入到更复杂的工业、能源和交通等传统领域，但随着数字科技的发展现在更多的是通过数据处理、仿真建模、机器学习等改变从数据－信息－知识的整个流程，并推动进入知识自动化阶段，使得数据进入到价值创造的体系中。这种力量决定了数字科技将会重塑全球经济和产业格局，也必然是大国和企业竞争的战略制高点。n(文章内容由中科院科技战略咨询研究院研究员王晓明提供,本报记者沈怡然采访整理) (责任编辑：admin)