——紀(jì)念現(xiàn)代量子理論誕生100周年

文/李后強(qiáng)
四川省社會科學(xué)院教授

成都高新區(qū)天府四街，一盞路燈悄然閃爍著量子糾纏的光輝。清晨的天府新區(qū)興隆湖畔，國家超級計算成都中心的硅立方正在安靜運(yùn)行。這座千年古城正以驚人的速度跨越經(jīng)典與量子之間的邊界。

從技術(shù)上講，量子科技主要包括量子通信、量子計算和量子測量（儀器）三個分支。其中，量子計算是科技界的“明珠”，它以量子比特為基本單元，通過量子態(tài)的受控演化實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲計算，具有經(jīng)典計算無法比擬的巨大信息攜帶和超強(qiáng)并行處理能力，以實現(xiàn)計算機(jī)算力指數(shù)級增長，路線主要包括低溫超導(dǎo)、離子阱、光量子和拓?fù)湎嘧兊阮I(lǐng)域的研究工作。成都在量子科技領(lǐng)域的布局已經(jīng)展開！

01 “量子成都”的藍(lán)圖正從概念到實踐

“量子成都”是指運(yùn)用量子理論和人工智能等技術(shù)，構(gòu)建一個虛實融合、智能高效的未來城市。其核心在于三大特征：空間量子化、虛實糾纏和智能涌現(xiàn)?？臻g量子化意味著將城市空間劃分為精細(xì)的最小單元，實現(xiàn)資源的高效利用和精準(zhǔn)配置；虛實糾纏則是構(gòu)建數(shù)字孿生城市，實現(xiàn)物理世界與數(shù)字世界的實時互動；智能涌現(xiàn)通過人工智能大模型等技術(shù)，賦予城市自我感知、分析和決策的能力。

成都正在從傳統(tǒng)的牛頓思維轉(zhuǎn)向量子思維。成都市政府高度重視量子科技發(fā)展，出臺了專項支持政策，設(shè)立了量子科技研發(fā)專項資金，形成了“政策+科研+產(chǎn)業(yè)”的協(xié)同創(chuàng)新模式。

02 成都的量子基礎(chǔ)在“芯、網(wǎng)、腦”三位一體

量子“芯”臟。電子科技大學(xué)與天府絳溪實驗室聯(lián)合研發(fā)的全球首個氮化鎵量子光源芯片，只有0.14平方毫米大小，卻被稱為量子互聯(lián)網(wǎng)的“心臟”。這顆微小的“心臟”，正為成都成為“量子成都”注入活力。這個芯片輸出波長范圍達(dá)到100納米，為量子互聯(lián)提供了重要硬件支持。與全球主流的硅基路線不同，四川團(tuán)隊獨(dú)辟蹊徑，選擇氮化鎵這一創(chuàng)新賽道，實現(xiàn)了量子光源技術(shù)的重大突破。這項成果讓中國在量子信息硬件研發(fā)的細(xì)分方向上具有先發(fā)優(yōu)勢。

量子網(wǎng)絡(luò)。在量子通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)上，2025年12月四川移動在成都、綿陽率先部署了通量一體的量子城域網(wǎng)，并成功開通了全省首條量子加密專線。該網(wǎng)絡(luò)采用量子密鑰分發(fā)（QKD）與光傳送網(wǎng)絡(luò)（OTN）融合技術(shù)，提升了密鑰分發(fā)效率。更令人振奮的是，天府絳溪實驗室聯(lián)合電子科技大學(xué)、中國電信四川公司等，啟動了覆蓋成都主城區(qū)的量子互聯(lián)示范網(wǎng)建設(shè)項目。該網(wǎng)絡(luò)計劃分階段部署量子節(jié)點，實現(xiàn)量子時鐘同步、糾纏分發(fā)等功能。預(yù)計2026年建成后將覆蓋整個主城區(qū)，成為蓉城的量子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

量子“大腦”。2025年12月，國家超級計算成都中心已成功部署了550量子比特的光量子計算機(jī)（玻色量子），實現(xiàn)了經(jīng)典計算與量子計算的“量超融合”，構(gòu)建了智能任務(wù)分配系統(tǒng)。經(jīng)典超算處理大規(guī)模數(shù)值計算，量子計算機(jī)專注于組合優(yōu)化、機(jī)器學(xué)習(xí)等特定問題，實現(xiàn)了計算資源的優(yōu)勢互補(bǔ)和高效利用，在材料研發(fā)、金融建模等領(lǐng)域展示了強(qiáng)大的計算能力。

03 產(chǎn)業(yè)生態(tài)實現(xiàn)從實驗到市場的跨越

成都中微達(dá)信科技有限公司推出的“岷江2.0”量子測控系統(tǒng)，實現(xiàn)了可視化、零代碼、自動化標(biāo)定。該公司負(fù)責(zé)人形容他們的量子計算測控系統(tǒng)就像是“量子計算機(jī)的主板、鼠標(biāo)鍵盤和顯示器”。2025年一季度，該公司銷售額突破2000萬元，同比增長18.9%。其中，岷山系列量子計算測控系統(tǒng)已實現(xiàn)全國性布局，服務(wù)范圍覆蓋國內(nèi)絕大多數(shù)量子計算研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)。成都本地供應(yīng)鏈的高度完善為量子產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了堅實基礎(chǔ)。在高新區(qū)，5公里范圍內(nèi)即可解決配套需求的完善供應(yīng)鏈，國內(nèi)不少實驗室尋求基礎(chǔ)器件方案時，成都的企業(yè)已成為優(yōu)先選擇，正在催生量子產(chǎn)業(yè)集群的形成。

04 理想與挑戰(zhàn)并存的“量子成都”

盡管成都的量子科技發(fā)展取得了顯著進(jìn)展，但與領(lǐng)先的量子城市相比，仍存在不小差距。在量子計算能力上，與上海、合肥等城市相比，成都的量子計算研發(fā)和應(yīng)用尚處于起步階段。在量子通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模上，尚未形成覆蓋全城的量子通信網(wǎng)絡(luò)，基礎(chǔ)設(shè)施有待完善。在數(shù)字孿生平臺建設(shè)方面，成都缺乏全面的城市數(shù)字孿生平臺，數(shù)據(jù)整合和智能化程度需提升。在應(yīng)用場景豐富度上，量子技術(shù)在城市治理和民生服務(wù)中的應(yīng)用場景有待拓展。成都與上?！傲孔映鞘小钡牟罹啵?dāng)前主要體現(xiàn)在頂層設(shè)計的系統(tǒng)性、理論創(chuàng)新的前瞻性和治理范式的革命性上。上海是從城市哲學(xué)的高度進(jìn)行整體重構(gòu)，而成都的優(yōu)勢則在于扎實的技術(shù)積累和高效的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化能力。

05 堅持走成都特色的量子之路

對于成都而言，未來的機(jī)遇不在于簡單追隨概念，而在于如何立足自身強(qiáng)大的電子信息產(chǎn)業(yè)根基和“單點突破”的創(chuàng)新精神，將量子科技等前沿技術(shù)以更智慧、更人性化的方式，深度融入公園城市示范區(qū)、“智慧蓉城”等現(xiàn)有發(fā)展戰(zhàn)略中。天府絳溪實驗室量子互聯(lián)網(wǎng)前沿研究中心負(fù)責(zé)人指出，“量子互聯(lián)網(wǎng)就是在現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上做加法，給人工智能加量子算力，給萬物互聯(lián)加信息安全和傳感精度?！?預(yù)計到2026年底，成都將建成一張用天府系列量子光源來連接的量子互聯(lián)示范網(wǎng)，服務(wù)新一代信息技術(shù)，服務(wù)人工智能算力需求。中國電信量子集團(tuán)也提出在成都打造量子科技產(chǎn)業(yè)園的構(gòu)想，設(shè)立西部量子成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化中心，與地方共建量子計算中心和量子城域網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施，助力四川打造量子產(chǎn)業(yè)應(yīng)用高地。量子互聯(lián)示范網(wǎng)2026年建成后，成都主城區(qū)將實現(xiàn)量子節(jié)點間的糾纏分發(fā)和量子時鐘同步。而在國家超級計算成都中心，550量子比特的光量子計算機(jī)已開始嘗試解決交通優(yōu)化、能源管理等城市級復(fù)雜問題。

但我們也要清醒地認(rèn)識到，“量子成都”不是明天就能到達(dá)的終點。在量子計算能力、通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、數(shù)字孿生平臺和應(yīng)用場景豐富度等方面，成都仍需跨越諸多障礙。在“十五五”期間，我們必須加倍努力，盡快建成“量子成都”?。?026年1月2日）