聚焦前沿科技 北京推動量子產業加速落地

量子科技，是新一輪科技革命和產業變革的前沿領域。北京作爲我國科技基礎最爲雄厚、創新資源最爲集聚、創新主體最爲活躍的區域之一，已成爲我國量子領域創新的重要一極。

近日，北京商報記者在“新質生產力看北京”主題活動中，走進北京量子信息科學研究院（以下簡稱“北京量子院”），深入瞭解量子信息的前沿發展，探究量子技術如何賦能各種產業生態。

在北京量子院展廳內，北京商報記者看到了科研團隊最新研製的微型芯片原子鐘，尺寸只有拇指大小。微型原子鐘以卓越的計時精度著稱，相較於傳統計時設備，其精度呈現出數量級上的優勢，歷經數十萬年的運轉，其與標準時間的偏差可能僅在數秒之內，能夠爲各類對時間精度要求嚴苛的應用場景提供可靠的時間基準。

在這方面，北京量子院無疑走在世界前沿。據北京量子院精密測量團隊副研究員魏小剛介紹稱，該產品是目前國際上綜合性能最佳的一款原子鐘，相比人們生活中用的石英晶振表，原子鐘運轉50萬年，誤差都不會超過一秒。而石英晶振表運行不到一天就會產生一秒誤差。北京量子院所研製的這枚原子鐘，穩定性等指標已超越美國同行。

也正是因爲尺寸小巧，原子鐘可被製作成多種微型樣態，如芯片狀等，能夠便捷地集成於各類小型電子設備之中，既不會佔據過多的空間，又能爲設備賦予精準的計時功能。例如，可被安裝於手機、平板電腦等移動終端設備，或是小型的航空航天設施，從而滿足這些設備對於精確時間的需求。

魏小剛介紹稱，在現代電力系統中，發電、輸電、配電、故障監測等全部活動均依賴於系統內部自動化設備的時間同步，如果時鐘出現錯誤，可能會導致大面積停電，而原子鐘能很好地解決這一問題。

無人駕駛技術也與原子鐘息息相關。魏小剛說，在“慣性導航”系統中，需要給車上的陀螺儀和加速度計提供極精確的時間頻率信號，才能使車輛在行進中對自身姿態和位置有準確的認知，從而進行精準導航。

據介紹，北京量子院成立於2017年，是由北京市政府發起，聯合北京多家頂尖學術單位共同建設的新型研發機構。

採訪中，北京量子院執行院長常凱介紹稱，北京是全國量子科技研發人才最集中的區域，這些力量分散在各個大學、科研院所，量子院成立的初衷正是將這些力量集中起來，統籌科研力量推動我國量子科技發展，目前研究院已聚集了超300位全球量子領域的優秀科研人才。

北京商報記者瞭解到，北京量子院整合了北京現有量子物態科學、量子通信、量子計算、量子材料與器件、量子精密測量等領域骨幹力量，大力引進全球頂級人才，形成以國際一流科學家爲核心的結構穩定、學科全面的研究梯隊。

同時北京量子院組建了一支由世界級水平工程師組成的技術保障團隊，建設頂級實驗支撐平臺，力爭在理論、材料、器件、通信、計算及精密測量等基礎研究方面取得世界級成果，並推動量子技術走向實用化、規模化、產業化，不斷完善知識產權體系。

在今年的中關村論壇上，北京量子院的成果已經大放異彩。北京量子院聯合中國科學院物理研究所、清華大學在2024中關村論壇年會開幕式上發佈其最新成果“大規模量子云算力集羣”。5臺百比特規模的新一代量子計算系統，通過與經典計算融合，可以形成集羣協同工作。

早在去年北京量子院就發佈了Quafu（夸父）量子計算雲平臺，上線了3枚超導量子計算芯片，分別有136、18和10個量子比特，用戶可以自主選擇合適的芯片運行量子計算任務。目前，平臺已執行超300萬個任務。今年新上線的量子云可用物理比特數達到590個以上，平均兩比特門保真度達到97%以上，其中保真度最高的芯片達到了99%，綜合指標進入國際前列。

放眼北京市未來量子產業發展，市科委、中關村管委會相關負責人表示，北京將充分發揮創新資源集聚優勢，着眼量子領域全球創新前沿，瞄準科技攻關、成果轉化、示範應用、生態培育四大關鍵點發力，增強量子技術產業發展的體系化能力，推動北京率先建成國家量子科技與產業高地。

北京商報記者 王柱力