2024年12月9日，美国谷歌公司在《自然》期刊发表了利用105比特超导量子处理器“垂柳”实现码距最高为7的表面码量子纠错。一周后的12月17日，国家实验室105个量子比特的超导量子计算机“祖冲之三号”成果也在arXiv上公布。“祖冲之三号”处理器各项性能指标与“垂柳”处理器旗鼓相当，这标志着中美两国在超导量子计算机研究上处于齐头并进的位置。很多人还不知道，“祖冲之三号”部分核心部件处理器是在济南制备的。
济南高新区舜华路上，量子产业就集聚在这里。从2010年起，济南从零起步，十数年持续深耕量子产业，现已在技术研究、产业发展、标准制定三个维度实现量子通信、量子计算、量子精密测量全领域布局。根据规划，2025年，济南市量子信息产业规模力争突破百亿元，到2035年达到千亿级规模。
向创新策源要动能
全力争取国家级创新平台
抢抓新一轮科技革命和产业变革机遇，济南积极探索聚力平台、聚合人才、聚集产业、聚引投资“四聚”闭环良性发展新模式，全力支持量子产业发展。
抢占未来产业发展先机，需要通过顶层设计打造未来产业策源地。济南将量子科技列入十大千亿产业振兴计划，出台《济南量子信息科学中心建设发展规划(2019-2025)》《济南市关于加快建设量子信息大科学中心的若干政策措施》等支持政策和发展规划，为量子产业发展绘就“路线图”和“施工表”。
目前，国家实验室济南基地落地，重点承接重大科学任务；国内唯一、国际首个量子领域标准化技术委员会获批，深度参与量子技术国际标准化工作，支撑山东成为世界量子信息标准化的核心阵地；工信部“国家5G应用安全创新推广中心”落地济南，探索量子密钥服务、量子密钥加密带宽服务的商业模式，推进量子通信技术创新和产业生态稳步形成。
“作为未来产业，量子产业存在盈利周期长、投资风险高等共性难题。十几年来，济南不断优化资源要素配置，从人才、项目、金融、载体、科普宣传等多个维度发力，实现产业生态化和生态产业化的良性循环。”济南量子研究院副院长周飞介绍，得益于济南市的持续深耕和国家级平台的强力支撑，济南的量子产业在众多城市中脱颖而出。
整合资源、开放场景
原创性成果接连问世
2024年年初，济南举办第1期“泉城干部大学堂”专题讲座，市领导以及各区县(功能区)、市直部门和重点企业主要负责同志悉数参加。此次“头脑风暴”邀请嘉宾之一是中国科学院院士、中国科学技术大学常务副校长潘建伟，主题就是量子科技。
2024年恰是济南量子产业的“突破年”。此前的2022年，世界首颗量子微纳卫星发射升空，这颗卫星命名为“济南一号”；2023年，国家实验室济南基地正式落地，济南市量子信息产业集群入选省级未来产业集群。
2024年，济南充分发挥国家级平台作用，大力推动量子科技和产业发展，帮助研发平台对接资源、争取项目，开放应用场景；济南高新区专门成立耐心资本，齐鲁软件园北侧、2.63万平方米的济南量子科学大厦启用；新一批实验室陆续建设，新一批优秀量子技术人才向济南集聚，科研团队增加至17个，研究领域进一步拓展。
良好的产业氛围让人才心无旁骛做科研。研发团队完成1002公里光纤距离的量子密钥分发，创造无中继量子密钥分发距离的世界纪录；实现基于单光子干涉的远距离双节点纠缠，以此为基础构建国际首个城域三节点量子纠缠网络；基于自主设计及成熟的微纳工艺，在亚微米级绝缘体铌酸锂集成化平台上首次实现低噪声的单光子级量子频率转换……一批原创性成果接连问世。
2024年还是量子标准建设取得重大突破的一年。济南量子技术研究院发挥全国量子计算与测量标准化技术委员会(TC578)秘书处职能，推动6项国家标准获批立项；量子随机数领域首个国家标准通过技术审查；参与并归口管理的6项国家标准作为我国首批量子测量领域国家标准正式发布。在国际标准化方面，获批承担国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)量子技术联合委员会(ISO/IECJTC3)国内技术对口单位，助力济南抢占量子标准的国际话语权。2024年，该院还成功中标国家市场监督管理总局质量强链重大标志性项目，相关项目已顺利通过验收。
十余年深耕
产业生态螺旋式上升
坚持走“生态优先、绿色发展”道路，济南组建了全国首个“颗粒物光量子雷达监测网络”，基本实现主城区全覆盖，监管效能大大提高。一台光量子雷达仅用5-8分钟能捕捉半径6公里内的污染物，准确率达95%。得益于济南率先开放应用场景，进行批量示范，光量子雷达的研发生产企业国耀量子将产品部署到全国各地。
几天前，中国电信研究院联合多个机构，完成全球首个量子加密5G卫星通信“两星三网”融合试验。“这个实验预示着量子保密通信离走进普通人的日常生活不远了。”周飞介绍，过去，量子保密通信要通过专用网，只能满足少部分使用。“两星三网”融合试验将“济南一号”量子微纳卫星的密钥分发到地面站，再应用到量子密钥手机上，实现5G经典通信的加密。
一只蝴蝶在亚马逊雨林的一棵树上振翅，可能会引发跨越大洋的风暴。神秘的量子技术走出实验室，进入大众视野，赋能千行百业，济南的量子产业还在螺旋式向上。
量子通信方面，济南是量子保密通信“京沪干线”的重要节点城市，建设全球首套小型化量子卫星地面站，串联“墨子号”“京沪干线”“济南一号”等重要基础设施；率先实现电子政务外网认证体系量子密码增强认证，率先完成国家、省、市、区、街道五级电子政务外网与量子通信网的跨网通信。基于量子通信技术的高等级安全通信系统多次为国家级重大活动提供量子安全通信保障。
量子计算方面，前瞻布局“五代+”超导量子计算中央处理器研制平台，引进“九章”光量子计算机团队研发生产光量子计算机，填补我省在光量子计算产业领域的空白。开展量子教学设备在教育领域的推广应用，与国内20余所相关高校达成合作意向。
量子测量方面，量子雷达在全国22个省份，55个城市的180个点位，实现了环保、气象等领域测试和应用；落地了太赫兹安检系统项目，推动安检设备在地铁等安检领域应用。
目前，济南在量子计算、量子通信、量子精密测量三大领域布局了从材料、器件、模块、系统集成、应用到标准制定的量子信息全产业链条；汇聚在量子通信领域以山东国盾为代表、在量子精密测量领域以山东国耀为代表、在量子计算领域以九章量子为代表的一批骨干企业。济南量子通信试验网、济南党政机关量子通信专网、济青干线、济南一号、量子雷达颗粒物监测网等产业化项目成功入选全国量子领域科技成果转化典范案例。
目前，济南的量子产业已实现产业生态化和生态产业化的良性循环，预计2025年，济南量子产业将迎来技术和产业的双提升。(济南日报·爱济南记者 韩霄鹏)
来源：济南日报·爱济南
