本文摘要：科学技术是第一生产力。

科学技术是第一生产力。特别是在是前沿科技，一向是各个国家注目的重点之一。除了人工智能外，英国政府科学办公室近期还公布了一份量子技术报告《量子时代：技术机会》（TheQuantumAge：technologicalopportunity，以下全称“《报告》”）。在这份报告中，英国政府科学办公室（thegovernmentofficeforscience）阐释了英国如何能从量子技术中受益，并认为了英国能领先以及能减少优势的领域。

英国政府首席科学顾问，也是此报告的编写人之一MarkWalport爵士回应：“英国在量子技术的研究和研发中充分发挥着主导作用。量子计时、光学、传感、通信和计算出来等领域，具备产生新产品和服务的潜力和价值。

我们必需保证之后将我们杰出的研究成果商业化。我们有机会发展一个世界级的工业，有娴熟的劳动力反对，并受到全球市场需求的性刺激。”各国量子科学和技术名列早在2013年的政府秋季支出报告里，英国就宣告，将在此后的五年间为国家量子技术项目投资2．7亿英镑，以加快量子技术的商业化进程。

“中国早已在量子科学和技术中投放极大的资金；尽管应用于还不多，但美国也享有许多的研究机构。欧盟近期也公布了量子计划，计划于2018年启动。

意识到这些竞争，我们必需对外开放国家项目，增进英国的量子技术发展，并希望投资。”《报告》在前言章认为。

基于英国国家量子技术项目获得的进展，英国政府部门特别强调，未来不会与国内和国际私营部门强化协商，创建伙伴关系。除此之外，英国还不会创建创意中心，牵头学术界和工业界，让量子技术商业化。创建英国量子技术产业的基础也沦为英国未来的重点之一。

对英国来说，未来量子技术是价值10亿英镑的产业推崇五大量子技术应用于在《报告》的继续执行概要中提及，“你不必须理解和掌控量子技术的细节、物理基础，但它不会对我们每天的生活产生影响，做我们2020-03-30 无法做的事情。”例如，量子设备能让我们看见隐密的角落，地图上未标明的隐蔽危险性，以及更容易地解决问题当前计算机无法做的问题。

为此，《报告》明确提出了英国量子技术应用于的5大领域。分别是原子钟、量子光学、量子传感和测量、量子计算出来和仿真以及量子通信。1．原子钟，它是量子技术的一种。英国政府部门指出，英国曾在这一领域领先全球，当时与美国竞争研发第一台铯原子钟，但因为商业化前进严重不足，后来渐渐被美国领先于。

《报告》指出，精准的计时承托着我们的日常生活。许多我们生活中倚赖的技术比如手机、互联网、卫星导航系统都必须依赖原子钟精准的计时。

原子钟的应用领域辽阔，英国政府在报告中提及了这个技术应用于的5个场景，还包括远程通信网络、电力输配网络、金融市场、雷达系统、新闻市场。举例来说，在金融市场，时间信号是实时交易和产生交易记录的关键。

基于量子技术的计时可以符合金融市场实时的拒绝。2．量子光学。尽管，照相机和图片改动技术早已十分广泛，但大多数的照片摄制仍受限于灯光的若无，且是二维的。

但现实的世界应当是三维和多光谱的。量子光学是利用量子纠结现象发展一起的一种新的光学技术。与经典光学光学不能在同一光路获得该物体的图像有所不同，量子光学可以在另一条未摆放物体的光路上重现该物体的空间产于信息。

量子光学技术可以用于完全任何光源——荧光灯冷水、激光甚至太阳，从而防止云、雾和烟等使常规光学技术无能为力的气象条件的阻碍，取得更加明晰的图像。《报告》指出，如果将这种技术运用好，能让我们看见原本看到的世界。例如，用于量子光学技术，可以拍电影3D照片，能辨识相似物体的光。这一技术的应用领域也非常广阔，可以给无人驾驶汽车获取独特的数据，在医疗保健、国防、安全性、运输和生产领域获得应用于。

例如，可以协助消防员在浓烟的灾难现场救灾，协助工程师摄制天然气外泄等。3．量子传感和测量。传感器对于建构万物网络的世界至关重要。

比起现有的传感器，量子传感器的优势在于，它的技术能让传感器的敏感性、准确性和稳定性都提高多个数量级。这样一来，就可以将应用于不断扩大到航空、气候、建筑、国防、能源、医疗保健、安全性、运输和水域中。量子传感和测量的应用于场景《报告》指出，英国可以从生产高端的量子传感器中获益，从而让测量的数据可视化。英国当前的传感器和仪表行业雇用了73000人，每年贡献140亿英镑的价值。

未来，基于传感数据服务不会产生更好的价值，所以必需推崇整个价值链。在这一章节中，还侧重讲解了量子传感领域中的最重要应用于——量子磁力仪在医疗保健中的应用于。《报告》认为，因为量子磁力仪能获取更加高灵敏度的测试，所需的基础设备数量又较少，所以未来能在某些医疗保健领域充分发挥节约成本，提升功效的起到。

比如用来化疗痴呆症、癌症、心脏疾病等。4．量子计算出来和仿真。相比常规的计算机，量子计算机的计算出来处置能力能提高百亿亿倍。

目前，各国在量子计算出来领域早已进行竞争。谷歌发布的量子计算机研究报告中称之为，它们计划明年减少至49量子比特。

这是一个十分关键的门槛。有学者预计，在50量子比特左右，量子计算机就能超过“量子霸权”（quantumsupremacy）。《报告》称之为，英国在这一领域的长年目标是创建一个可以运营的大型标准化量子计算机。

但目前量子计算机所能超过的量子比特数量受限，并且运营也不平稳。英国政府指出持续投放后，未来10年，人类能让量子计算机超过50－100量子比特的水平。5．量子通信。人们从古代就期望己方的军情可以完全保密，以后今日，我们依旧渴求构建意味著的通信安全。

作为世界顶尖的前沿科学技术，量子通信技术就需要十分极致的构建这一梦想。量子通信技术应用于随时间前进将不会快速增长一个物理量如果不存在大于的不可分割的基本单位，则这个物理量是量子化的，并把大于单位称作量子。所有的微观粒子还包括分子、原子、电子、光子，它们都是量子的一种展现出形态。

世界本身都是由微观粒子构成的。所以，某种程度而言，我们身处的这个世界就是由量子构成的。量子的两个特性不容忽视，量子变换原理和由量子变换原理衍生出来的量子纠结。

基于这两个特性，才有了量子通信，你不有可能构建对一个不得而知量子比特的准确拷贝。因为一旦信息被人胁持，量子不会自动发生变化，接收者也因此能察觉到，而偷窥者也看到原貌。《报告》指出，量子通信能确保低脆弱信息的传输安全性。

短期内，量子通信能获取密钥和随机数字确保信息不被拷贝，最后量子通信能通过卫星和远距离光纤用在全球通信网络。《报告》在这一章的结论中认为，量子通信不会在未来构成全球市场和网络，确保英国工业和政府网络的安全性。

英国在这一领域的大量投放将确保英国在这一领域的领先地位。量子技术的商业化为了确保量子技术能在未来更佳地商业化，给英国经济带给促进作用。英国政府在《报告》的“商业化”这一章节讲解了英国构建这一目标的计划。除了在2013年财政拨款2．7亿英镑，反对量子产业发展外，英国还有一个“量子技术项目”。

英国当前量子技术生态此举目的创建一个政府、产业、学界之间的量子技术共同体，使英国能在未来的量子技术市场中守住世界领先地位，实质性地提升英国产业的价值。首先，英国产业界不会为国防、保密通讯、信息技术、油气等小众用户生产设备，接着转入更加主流的消费者市场。为此，涉及企业不会获得国家量子技术项目的资金反对。

英国还不会创建一个取名为“枢纽”的全国性量子技术网络，为有意向关上量子技术市场的企业获取快捷入口。2015年4月，政府的组织“创意英国”（InnovateUK）、英国工程和自然科学研究委员会（EPSRC）、英国国防科学技术实验室（Dstl）顺利为产业导向项目展开了第一轮资金反对。这些项目有些是为了理解量子技术的市场化运用，有些是为了将量子技术产品推向市场。除此之外，量子技术博士培训中心不会确保这个领域的新生研究力量，国家物理实验室（NPL）也不会开办一个量子计量学院。

国家量子技术项目不会强化与英国国防科学技术实验室和国防部的合作，在3到5年内研发量子计时、导航系统和引力光学设备。英国早已在报告中阐释了量子技术的重要性，还提及了来自其他国家的竞争。英国并非是唯一一个认识到量子技术潜力的国家今年7月份，美国白宫公布了《前进量子信息科学：国家的挑战与机遇》。

报告中，美国国家科学技术委员会对量子信息科学的重要性，前瞻性展开了阐释，还讲解了美国在量子信息科学的研究发展状况。该委员会指出量子计算出来能有效地推展化学、材料科学和粒子物理发展，未来有可能最后不会政治宣传众多科学领域，人工智能也当科其中之一。

美国联邦机构在过去的20年中，早已对量子信息科学给与了很多反对。这些反对起着了明显的起到，让美国的科学家在该领域里处在领先方位。目前，联邦政府机构每年资助量子信息科学领域2亿美元。

中国也在量子技术领域里希望前进，特别是在是在量子通信领域。今年9月份，中国量子实验卫星“墨子”号的升空，意味著世界上将首次构建卫星和地面之间的量子通信，建构一个天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。这也意味著经过近十年的发展，中国在量子通信领域早已构建了急弯转弯，走在了全球发展的前茅。

“中国在量子通信领域相比其他国家早地布局，这让我们获得了一定的领先优势。但量子技术并不是只有量子通信，还有量子计算出来和量子精密测量等，这些领域里，中国还必须大量地投放。”量子卫星首席科学家潘建伟院士在一次论坛上告诉他新华新闻（www．thepaper．cn）。根据英国政府公布的《报告》，中国在量子技术的论文公开发表的中央在全球第一，美国则在量子技术的资金投入和专利申请的中央在全球第一。

英国的综合排名处在全球第三位。

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