2024年12月9日，美國谷歌公司在《自然》期刊發表了利用105比特超導量子處理器“垂柳”實現碼距最高為7的表面碼量子糾錯。一周后的12月17日，國家實驗室105個量子比特的超導量子計算機“祖沖之三號”成果也在arXiv上公布。“祖沖之三號”處理器各項性能指標與“垂柳”處理器旗鼓相當，這標志著中美兩國在超導量子計算機研究上處于齊頭并進的位置。很多人還不知道，“祖沖之三號”部分核心部件處理器是在濟南制備的。
濟南高新區舜華路上，量子產業就集聚在這里。從2010年起，濟南從零起步，十數年持續深耕量子產業，現已在技術研究、產業發展、標準制定三個維度實現量子通信、量子計算、量子精密測量全領域布局。根據規劃，2025年，濟南市量子信息產業規模力爭突破百億元，到2035年達到千億級規模。
向創新策源要動能
全力爭取國家級創新平臺
搶抓新一輪科技革命和產業變革機遇，濟南積極探索聚力平臺、聚合人才、聚集產業、聚引投資“四聚”閉環良性發展新模式，全力支持量子產業發展。
搶占未來產業發展先機，需要通過頂層設計打造未來產業策源地。濟南將量子科技列入十大千億產業振興計劃，出臺《濟南量子信息科學中心建設發展規劃(2019-2025)》《濟南市關于加快建設量子信息大科學中心的若干政策措施》等支持政策和發展規劃，為量子產業發展繪就“路線圖”和“施工表”。
目前，國家實驗室濟南基地落地，重點承接重大科學任務；國內唯一、國際首個量子領域標準化技術委員會獲批，深度參與量子技術國際標準化工作，支撐山東成為世界量子信息標準化的核心陣地；工信部“國家5G應用安全創新推廣中心”落地濟南，探索量子密鑰服務、量子密鑰加密帶寬服務的商業模式，推進量子通信技術創新和產業生態穩步形成。
“作為未來產業，量子產業存在盈利周期長、投資風險高等共性難題。十幾年來，濟南不斷優化資源要素配置，從人才、項目、金融、載體、科普宣傳等多個維度發力，實現產業生態化和生態產業化的良性循環。”濟南量子研究院副院長周飛介紹，得益于濟南市的持續深耕和國家級平臺的強力支撐，濟南的量子產業在眾多城市中脫穎而出。
整合資源、開放場景
原創性成果接連問世
2024年年初，濟南舉辦第1期“泉城干部大學堂”專題講座，市領導以及各區縣(功能區)、市直部門和重點企業主要負責同志悉數參加。此次“頭腦風暴”邀請嘉賓之一是中國科學院院士、中國科學技術大學常務副校長潘建偉，主題就是量子科技。
2024年恰是濟南量子產業的“突破年”。此前的2022年，世界首顆量子微納衛星發射升空，這顆衛星命名為“濟南一號”；2023年，國家實驗室濟南基地正式落地，濟南市量子信息產業集群入選省級未來產業集群。
2024年，濟南充分發揮國家級平臺作用，大力推動量子科技和產業發展，幫助研發平臺對接資源、爭取項目，開放應用場景；濟南高新區專門成立耐心資本，齊魯軟件園北側、2.63萬平方米的濟南量子科學大廈啟用；新一批實驗室陸續建設，新一批優秀量子技術人才向濟南集聚，科研團隊增加至17個，研究領域進一步拓展。
良好的產業氛圍讓人才心無旁騖做科研。研發團隊完成1002公里光纖距離的量子密鑰分發，創造無中繼量子密鑰分發距離的世界紀錄；實現基于單光子干涉的遠距離雙節點糾纏，以此為基礎構建國際首個城域三節點量子糾纏網絡；基于自主設計及成熟的微納工藝，在亞微米級絕緣體鈮酸鋰集成化平臺上首次實現低噪聲的單光子級量子頻率轉換……一批原創性成果接連問世。
2024年還是量子標準建設取得重大突破的一年。濟南量子技術研究院發揮全國量子計算與測量標準化技術委員會(TC578)秘書處職能，推動6項國家標準獲批立項；量子隨機數領域首個國家標準通過技術審查；參與并歸口管理的6項國家標準作為我國首批量子測量領域國家標準正式發布。在國際標準化方面，獲批承擔國際標準化組織(ISO)和國際電工委員會(IEC)量子技術聯合委員會(ISO/IECJTC3)國內技術對口單位，助力濟南搶占量子標準的國際話語權。2024年，該院還成功中標國家市場監督管理總局質量強鏈重大標志性項目，相關項目已順利通過驗收。
十余年深耕
產業生態螺旋式上升
堅持走“生態優先、綠色發展”道路，濟南組建了全國首個“顆粒物光量子雷達監測網絡”，基本實現主城區全覆蓋，監管效能大大提高。一臺光量子雷達僅用5-8分鐘能捕捉半徑6公里內的污染物，準確率達95%。得益于濟南率先開放應用場景，進行批量示范，光量子雷達的研發生產企業國耀量子將產品部署到全國各地。
幾天前，中國電信研究院聯合多個機構，完成全球首個量子加密5G衛星通信“兩星三網”融合試驗。“這個實驗預示著量子保密通信離走進普通人的日常生活不遠了。”周飛介紹，過去，量子保密通信要通過專用網，只能滿足少部分使用。“兩星三網”融合試驗將“濟南一號”量子微納衛星的密鑰分發到地面站，再應用到量子密鑰手機上，實現5G經典通信的加密。
一只蝴蝶在亞馬遜雨林的一棵樹上振翅，可能會引發跨越大洋的風暴。神秘的量子技術走出實驗室，進入大眾視野，賦能千行百業，濟南的量子產業還在螺旋式向上。
量子通信方面，濟南是量子保密通信“京滬干線”的重要節點城市，建設全球首套小型化量子衛星地面站，串聯“墨子號”“京滬干線”“濟南一號”等重要基礎設施；率先實現電子政務外網認證體系量子密碼增強認證，率先完成國家、省、市、區、街道五級電子政務外網與量子通信網的跨網通信。基于量子通信技術的高等級安全通信系統多次為國家級重大活動提供量子安全通信保障。
量子計算方面，前瞻布局“五代+”超導量子計算中央處理器研制平臺，引進“九章”光量子計算機團隊研發生產光量子計算機，填補我省在光量子計算產業領域的空白。開展量子教學設備在教育領域的推廣應用，與國內20余所相關高校達成合作意向。
量子測量方面，量子雷達在全國22個省份，55個城市的180個點位，實現了環保、氣象等領域測試和應用；落地了太赫茲安檢系統項目，推動安檢設備在地鐵等安檢領域應用。
目前，濟南在量子計算、量子通信、量子精密測量三大領域布局了從材料、器件、模塊、系統集成、應用到標準制定的量子信息全產業鏈條；匯聚在量子通信領域以山東國盾為代表、在量子精密測量領域以山東國耀為代表、在量子計算領域以九章量子為代表的一批骨干企業。濟南量子通信試驗網、濟南黨政機關量子通信專網、濟青干線、濟南一號、量子雷達顆粒物監測網等產業化項目成功入選全國量子領域科技成果轉化典范案例。
目前，濟南的量子產業已實現產業生態化和生態產業化的良性循環，預計2025年，濟南量子產業將迎來技術和產業的雙提升。(濟南日報·愛濟南記者 韓霄鵬)
來源：濟南日報·愛濟南
