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祝賀!李德仁、薛其坤獲2023年度國家最高科學技術獎,後者成史上最年輕獲獎者「附量子資訊行業前景分析」

2024-06-24科學

(圖片來源:攝圖網)

6月24日上午,2023年度國家最高科學技術獎揭曉。 國家最高科學技術獎2人:分別授予武漢大學李德仁院士、清華大學薛其坤院士。

中國科學院院士、中國工程院院士、武漢大學教授李德仁是著名的攝影測量與遙感學家。 他長期致力於提升中國測繪遙感對地觀測水平,透過不懈的努力和深入研究,成功攻克了衛星遙感全球高精度定位及測圖核心技術,解決了遙感衛星影像高精度處理的系列難題。 李德仁院士帶領團隊研發的全自動高精度航空與地面測量系統,極大地提高了中國在高精度高分辨率對地觀測體系建設中的能力,為中國測繪遙感事業的發展作出了傑出貢獻。

另一位獲獎者——中國科學院院士、清華大學教授薛其坤,35歲當教授,42歲成為中國科學院最年輕的院士之一,50歲攻克量子世界難題,61歲獲得國家最高科學技術獎, 成為國家最高科學技術獎史上最年輕的獲獎者。

薛其坤院士首次觀測到量子反常霍爾效應、首次發現異質結界面高溫超導電性…… 他用一個個重量級科學發現,助力中國量子科學研究躋身世界第一梯隊。他在1998年透過中國科學院「百人計劃」回國,加入物理所工作,開始了他在中國科研界的輝煌篇章。2005年,他轉至清華大學物理系任教,並於同年當選中國科學院院士,成為那一批當選院士中最年輕的一位。 在攻克量子反常霍爾效應高地長達4年的時間裏,薛其坤院士與團隊成員共同奮鬥,每周堅持召開組會匯報實驗進展情況。

量子資訊工業是中國戰略性新興產業之一。 量子資訊是指利用量子力學的基本原理,透過量子系統的相幹特性(如量子並列、量子纏結和量子不可複制等)進行計算、編碼和資訊傳輸的全新資訊方式。量子資訊主要涉及量子計算、量子通訊和量子測量三大領域。在提升計算能力、加強資訊保安、提高傳感測量精度等方面,量子資訊具備超越經典資訊科技的潛力。

近年來,中國政府不斷加大對量子資訊工業的投入力度,出台一系列政策,中央和地方加速推動其發展。 中國的量子資訊政策演進分為三個階段:第一階段重點在推動量子資訊關鍵技術研發,第二階段致力於推動產業化試水,而第三階段國家政策更加註重產業化發展。

從專利地域分布來看,量子計算、量子通訊和量子測量技術的專利前三來源地均為中國、美國和日本,說明 這三個國家在量子資訊領域的技術創新非常活躍。 在政府的主導下,中國在量子資訊科技的基礎科學和系統研發方面正在迅速增長,並成為與美國和歐洲相媲美的競爭對手。此外,從專利申請人國別來看,量子計算、量子通訊和量子測量專利的前十名申請人也多來自中國、美國和日本企業。

從投資總額來看,2023年全球量子資訊投資規模達到386億美元,其中中國投資總額達150億美元,位居全球第一, 可見中國對量子科技發展的資金投入力度和重視程度。

當前,量子技術正處於產業化的初期階段,但具有廣泛的套用潛力,尤其是在量子資訊三大領域。綜合量子計算、量子通訊和量子測量市場規模來看, 預計到2025年,全球量子資訊市場規模將達到101.65億美元,而到2030年預計將達到1300.77億美元,年均復合增長率將達到66.5%。

中國在量子資訊工業方面展現出了巨大的發展潛力。在量子計算領域,中國是唯一在光學和超導兩種物理體系都達到「量子計算優越性」裏程碑的國家,牢固確立了國際量子計算研究第一方陣的地位。中國構建的76光子光量子計算原型機「九章」在國際上首次在光量子體系實作了「量子計算優越性」裏程碑。 而最新的「九章三號」更是實作了255光子的相幹操控,再次超越加拿大量子計算公司Xanadu,成為光量子計算的世界第一。在超導量子體系方面,中國先後構建了62位元超導量子計算原型機「祖沖之號」和66位元的「祖沖之二號」,在超導量子體系實作了「量子計算優越性」。這些成就表明中國在量子資訊工業領域具有強大的實力和潛力,並且在國際上取得了重要的領先地位。

前瞻產業研究院認為,當前,量子資訊是中國搶占未來產業制高點的戰略領域之一,或將引領新一輪科技革命和產業變革方向。 中國科技企業高度重視量子科技的研究與發展,量子科研成果不斷增加。其中,量子通訊領域的創新活力竟相奔湧,國內目前已釋出高速量子金鑰分發器材、量子衛星小型化地面接收站、單光子探測器等核心產品。

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