量子是物质和能量的基本单位，在它被“发现”之前，牛顿的经典力学主宰着物理世界，也就是说世界是确定的，但量子力学的发现推倒了经典物理学的大厦，开辟了一个令人难以置信的新世界。
量子力学诞生于20世纪初，经过百余年的发展，已从理论走向应用。在量子世界里，科学家用“模糊”、“不确定”、“超距鬼影”来形容量子。在互联网上，人们用“举棋不定、量子力学”来形容量子技术的深奥与神秘。但如今，量子技术已走向实用，在政务、通讯、能源等领域已实现一批成熟的量子信息技术应用。
2020年7月9日，在未盈利公司获准上市的条件下，国盾量子（SH688027，股价152.01元，市值122亿元）在科创板成功上市，成为我国乃至全球量子信息技术领域首家上市公司，开启了从0到1的历史进程。目前，“国家广域量子保密通信骨干网”总里程已超过1.2万公里，成为全球领先的业务级量子骨干网，其中绝大部分都采用了国盾量子提供的量子通信设备。
“二次创业”的国盾量子肩负产业报国的雄心，将更多实验室成果引向实际应用，实现核心量子通信器件自主可控，加大量子安全技术在电信、电力、金融等领域的应用推广，业务领域也从量子通信逐步拓展到量子计算、量子测量。今年，国盾量子将向市场交付第四台量子计算机。但量子信息技术尤其是量子计算的大规模商用，产业链还有很长的路要走。
7月19日，每日经济新闻记者去采访国盾量子董事长应勇。当天，他身着淡蓝色衬衫，说话沉稳、语气温和，向记者讲述了量子信息技术从实验室走向大规模产业化前夕的故事。
2024年3月21日，慕尼黑上海光博会在浦东新国际展览中心举行。图为国盾量子展位。视觉中国图片
商业化前景需建立在真实且有价值的计算能力之上
“说得更极端一点，在形成真正有价值的算力之前，大规模的商业市场是不存在的。”应勇在谈及量子计算的商业前景时表示。
今年7月，中国科学技术大学潘建伟团队首次实现了超越经典计算机解决费米子哈伯德模型的量子模拟器，被认为是量子计算第二阶段的里程碑。这一阶段的关键任务之一，就是实现量子比特的纠错和稳定性。
在应勇看来，量子模拟在第二阶段最有可能产生实际应用价值，即用人工构建的量子系统模拟真实的微观场景进行实验研究。不过量子模拟目前还处于实验研究阶段，其商业价值还有待进一步评估。
今年4月，国盾量子中标合肥超聚变计算中心项目，将交付超导量子计算机，这是国盾量子售出的第四台量子计算机。不过，量子计算机目前多作为科学仪器，满足上游的科研。“量子优越性”仅体现在解决特定问题时能比经典计算机更快地提供答案，但由于尚未普及，并未体现出太多的商业价值。
“如果能够实现通用可编程，真正稳定地输出算力，商业价值将是巨大的，大家对未来的空间也很看好。但走到那一步并不容易，还有很长的路要走，大概需要10年的时间。”应勇说。
只有那一天到来，量子计算机才能真正发挥出计算能力，谈得上大规模商用。量子计算机价格昂贵，目前一台的价格在几千万到几亿元人民币不等。因此在商业模式上，可以利用云服务，向社会提供租赁服务，用户可以利用量子计算机进行天气预报、材料分析等。“普通人可以在很多场景下使用它，比如我作为科研人员，负责材料分析设计，现在很多模拟设计软件可能效果不太理想，我就用量子计算帮我算一下。对于金融行业更是如此，量子计算机发展起来之后，会成为大家的一种工作方式。”应勇说。
长期专注于超导技术路线
但量子计算机要形成真正可用的计算能力，需要极其强大的硬件设备。虽然量子信息技术赛道竞争激烈，但路线之争从来都没有定论。目前量子计算技术路线很多，超导技术是其中一条，此外还有光子、离子阱、冷原子等。应勇介绍，量子技术前景广阔，虽然中间路线比较不明朗，但总体方向是正确的，目前大量人力、物力、财力都投入到这个赛道，只要有人做，问题就能解决。
2023年，中科大团队推出的第三代光量子计算原型机“九章三号”可操纵255个光子，解决高斯玻色子采样数学问题的速度比当时世界上最快的超级计算机快100万亿倍。国外，以谷歌、IBM、英特尔为首的科技巨头也在加大对量子计算研发的投入。2023年，IBM推出了世界上第一台量子比特超过1000个的超导通用量子计算机。
应勇表示，超导技术在量子计算方面有一些优势，可以和半导体工艺、微波控制等共享一些技术，有助于后续大规模扩展量子比特数量，解决纠错问题。量子纠错是为了提高量子计算的精度和可靠性，通常需要更多的量子比特来保护和生成逻辑比特。当量子比特数量达到百万级时，需要解决低温环境、控制电路和连接电缆等问题，还要考虑成本和可操作性问题，这是超导技术路线的局限性。
“不同路线之间的竞争非常激烈，每条路线也都有各自的不足，谁也无法预测哪条技术路线会率先实现，但国盾将长期专注于超导路线。”
应勇表示，在未来研发投入上，国盾会平衡研发投入和产出，其实是反向计算，按照产出预期或者业务推进需要来安排研发工作。“目前我们的量子通信技术产品已经比较成熟，未来可能会有一些新技术、新方向，我们会继续投入进行技术迭代或者对现有方案的补充。”
应勇补充道：“在量子计算、量子精密测量等新方向，我们更有可能采取‘一路下蛋’的模式（通过技术转化不断产生产业成果），通过产学研合作促发展，让研发投入在较短的时间内形成产品、支撑业绩。”
信息安全需求是应用推广关键
目前，基于量子密钥分发（QKD）技术的量子通信技术已率先实现产业化，其原理是利用量子力学的不可预测性和唯一性，实现信息传输的高度安全性。
国际咨询公司ICV预测，2021年全球量子通信市场规模约23亿美元，到2025年有望增长至153亿美元。
在国盾量子的营收结构中，量子通信业务收入占据了总收入的一半，该业务持续增长的动力，是社会对信息安全的需求。
目前经典加密技术仍是市场主流，随着量子计算的快速发展，破解经典加密算法已成为可能；随着人工智能时代的到来，保障海量数据资产安全、应对未来威胁，量子通信技术必不可少。
在应勇看来，量子通信技术能否得到广泛应用，取决于人们对信息安全的需求，以及需要与成本进行平衡。目前，量子技术的市场需求尚未完全显现。“虽然大家都很重视安全问题，但为了安全，大家在购买时都会犹豫，到底需要花多少钱？是不是花的钱越多就越安全？难道就没有客观的衡量标准吗？”
应勇认为，量子计算的发展可能会对现有的信息系统造成威胁，需要制定保护措施。尤其是在政府部门、银行等对信息安全要求很高的领域。国盾量子从2009年开始产业化量子通信技术，得益于科学家极具前瞻性的眼光。NIST（美国国家标准与技术研究院）给出了对抗量子计算的建议，计划逐步部署反量子计算，并预计在未来二十年左右建造一台足够大的量子计算机——而且它能破解目前使用的所有公钥方案。
“我们十多年前就开始落地量子通信技术，通过这么多年的产品化和工程化实验，已经把它做成了比较成熟的解决方案，这是一个有前瞻性的布局。如何用这个技术解决更多的问题，不是一个公司或者一个科研团队就能解决的。信息安全是需要投入的，一切安全都需要成本衡量。”应勇说。
应勇认为，信息安全越来越重要，特别是大数据、大模型等各种数据使用技术不断发展，量子技术在生成高质量随机数、密钥分发等方面具有优势，可以提高云服务的安全性。“我们希望通过数据分析和挖掘，产生更多有价值的应用。在这种情况下，数据风险越来越大，越来越多的数据需要保护。云服务的安全性是需要考虑的重要因素，而加密技术是保证云服务数据安全的关键。”应勇说。
企业、政府、科研机构合作是推动量子科技发展的重要途径，如合肥量子城域网由中国电信量子技术有限公司承担建设，国盾量子提供核心量子通信设备，进一步推动了量子信息产业链的完善，助力合肥成为创新驱动、全国领先的“量子中心”。
从1到N，保持专注很重要
应勇在接受《每日经济新闻》专访时表示：“当上董事长之后，工作内容和节奏没有太大区别。只是压力会更大一些。”
2009年5月，应勇参与筹建国盾量子，深知这一路走来的艰辛。“早些年推广量子通信技术时，很多人并不知道它是什么。经过这么多年的发展，提到量子通信，就不需要解释太多背景内容了，人们讨论的都是产品本身的使用场景、成本等”，应勇感慨地说。
上市后，国盾量子何时扭亏为盈成为股东们关心的问题之一。作为未来产业赛道上的上市公司，如何平衡投入产出、强化企业管理、打造高效协作的管理团队、推动各项业务快速发展，成为应勇不得不面对的问题。
2021年7月，应勇出任公司总裁，2023年7月，应勇从彭承志手中接过董事长一职，国盾量子也加快了应用落地和推广的速度。
今年2月，国盾量子发布了国内首款可商用、可量产的量子计算机稀释制冷机；4月，超导量子计算芯片“小红”打破国内超导量子比特数纪录，将用于验证国盾量子自主研发的千比特测控系统。同月，国盾量子中标合肥超导聚变计算中心项目，将交付超导量子计算机；6月，国盾量子推出自主研发的氧化钌温度计ezQ-RX56，产品测温极限接近6毫开尔文（mK），打破国内纪录。
从理论发现到技术验证再到产品应用，往往需要很长的一段时间。应勇表示，前沿科技产品的市场接受度存在不确定性，虽然在实验室阶段构思很好，但要实现快速的市场采购和规模化应用并不容易。比如量子测量领域的冷原子重力仪就是实验室的成果，在国盾平台上经过了两三年的改造。“目前我们的冷原子重力仪可以精确测量重力加速度到小数点后8位，能捕捉到微小的变化。组网部署后，有望对地下活动特别是地震进行监测，实现更早的预报。”
“大家都想做大做强，盈利，我们考虑这个问题比较迫切。但这需要时间，我们要保持自己的节奏，不受外界影响。我们会听取外界的声音，看是否符合公司的需求和现实。”应勇说。
他认为，保持定力非常重要，尤其对于科技型企业来说，频繁变动对研发方向、产品结构、组织架构都会带来很大影响。“不能单纯为了盈利而美化财务报表，比如削减研发投入，这不符合公司的战略需要，要考虑可持续发展。”
应勇认为，企业要有社会责任，在短期利益和长期利益之间做出权衡，尽最大努力，做好最坏的打算，才能让企业稳步发展。“我希望五年、十年后，量子技术不再只是被讨论的话题，而是成为我们日常生活中用到的产品。到那时，整个行业可能已经达到了一个新的高度。我觉得这是很有可能发生的。”
每日经济新闻
