政治局集体学习 量子科技究竟是什么“黑科技”?

2020-10-19 17:49:00 和讯名家 

  10月16日,中共中央政治局就量子科技研究和应用前景举行第二十四次集体学习。安排这次集体学习,目的是了解世界量子科技发展态势,分析我国量子科技发展形势,更好推进我国量子科技发展。

  政治局为什么要集体学习量子科技呢?

  回顾一下,十九大后,中央政治局已经多次就前沿技术的相关问题进行了集体学习:

  2017年12月8日的第二次集体学习,主题是“实施国家大数据战略”;

  2018年10月31日的第九次集体学习,主题是“人工智能发展现状和趋势”;

  2019年10月24日的第十八次集体学习,主题是“区块链技术发展现状和趋势”。

  可以看出,学习的背后,都是在就前沿科技问题、核心技术等问题展开布局。而量子科技发展具有重大科学意义和战略价值,是一项对传统技术体系产生冲击、进行重构的重大颠覆性技术创新,有望引领新一轮科技革命和产业变革,量子科技与过去的颠覆性新通讯制式一样,都有从基础设施建设到杀手级应用引爆全产业链的发展过程。

  例如,2019年10月底,谷歌宣布其名为Sycamore的53位芯片已经成功实现“量子优越性”(Quantum Supremacy),可以在200秒内完成世界上最快的超级计算机IBM Summit需要10,000年才能完成的计算,即量子计算机可以完成在传统计算机上几乎不可能执行的任务。《纽约时报》还是将谷歌这次获得的研究成功与莱特兄弟的飞机首飞所取得的成就相提并论。

  量子科技由于深奥的技术原理,一直较为神秘,那么量子科技到底是什么呢?

  量子是一个微观的物理概念,只要是不可分割的微观粒子都统称为量子,如光子、电子、原子等。

  量子科技是利用量子的两个特殊状态进行的应用,即:叠加态和纠缠态。从目前来看,有两种主流的方向,第一是量子计算,第二是量子通信,分别对应量子叠加和量子纠缠。

  量子计算

  量子计算,利用的是量子叠加的性质。传统的计算机,其基础的原理都是二极管和逻辑门,也就是只能表示0和1两种情况,只能储存2的N次方当中的任何一个。而得益于量子叠加的特性,可以使得以量子构成的“二极管”,可以储存2的N次方个数据。同时,量子计算可以一次对2的N次方个数据进行计算。可以看出,量子计算的优势是算力指数级增长。

  因此,对于简单的问题,传统电子计算机更加经济,但量子有望在材料科学和药物研究等复杂领域大放异彩,如人工智能、分子模型、密码演算、金融模型、天气预报和粒子物理等。但目前的成熟应用还未出现。

  作为前沿技术,各国都投入重金研究,巨头谷歌、亚马逊、IBM、微软等都纷纷布局,抢占这一制高点。

  我国量子计算与美国还有差距,处于追赶状态。例如,9月份,本源量子自主研发的量子计算云平台正式向全球用户开放,10月,量旋科技发布量子云平台“金牛座”。华为、阿里、百度均在积极参与量子计算的开发,同时以潘建伟院士为代表的科研团队正在努力攻关高量子比特的计算技术,为进一步追赶世界一流的量子比特数打下了坚实的理论基础。

  量子通信

  作为量子技术的另外一个重要方向,量子通信则是利用量子的另一个特性,量子纠缠。

  看过间谍片的都知道,传统的加密通讯,A先用密钥(密码本)将明文转化为密文,B接收到密文后,通过使用与A相同的密钥,将接收到的密文转化成明文。由于其一段时间内都是固定的,一旦这里面的密文和密钥被截获,即可破译。

  但是量子通信不同,其有两条通信线路,第一条是传统的信息介质,用于传输密文;第二条是用于传递纠缠光子,也就是量子密钥,这种密钥是一次性的,仅仅对于当前传输的密文有效,同时由于纠缠光子之间的特性,一旦通信被窃听则会改变量子的状态,窃听就会被察觉,进而使得密钥无法被破解。另外,与传统通信相比,量子通信还具有大容量、零延迟、抗干扰能力强等优势。

  由于其技术难度较量子计算低,当前我国已实现量子通信在军事国防、政务、金融,互联网云服务,电力等领域的应用。例如,目前我国已经率先建成了“京沪干 线”,发射了“墨子号”量子通信卫星,实现了全球首次洲际量子通信,走在了全球技术研发和成熟商用的最前沿。

  预计未来几年随着产业化的逐渐深入以及技术的成熟,量子通信产业将逐步壮大。华安证券预期,量子通信2020年市场规模将达到500亿元,2025年翻倍突破1000亿元。

  短期估值或提升

  可以看出,量子科技既有具有重大战略价值,又具有现实应用,对促进高质量发展、保障国家安全具有非常重要的作用。尤其是近期政治局如此高规格的层面集体学习量子科学技术,在各种前沿技术里是比较少见的,其可能产生的催化效果更是不容忽视。

  华安证券认为:

  从历史情况来看,产业指数行情的走强和政府的重视及政策的支持程度有着密不可分的关联,值得一提的是近三年来的每次有关前沿科技的集体学习都带动了相关产业概念的短期整体估值明显提升。

  2017-2019年三次政治局会议关于前沿科技的集体学习都在短期内迅速拉动了相关产业指数的上涨,且均远远跑赢了市场同期收益水平。

  政策催化的估值提升主要有几个特点:斜率高、时间短、持续性差。近三年的政治局集体学习带来的短期行情通常会持续1-2周左右,带来的相关指数上涨幅度在5-15%之间,超额收益率在5-12%之间,因此在短时间内促使指数高斜率攀升。短期内的爆发之后,情绪褪去,估值回调,各指数均有一定程度的回落。具体到本次政治局会议学习量子科学技术的前景与应用,最高层关注有望带来一轮短期的估值提升行情。

  具体标的上,太平洋证券认为:

  在政策催化下,行业发展有望加速,关注量子通信主题性投资机会。如:

  国盾量子(国内领先的量子通信设备制造商和系统服务提供商,市占率位居国内第一);

  亨通光电(600487,股吧)(已规划与承建 “长三角量子保密通信环网” “京津冀量子保密通信环网”);

  凯乐科技(600260,股吧)(发布量子保密数据链通信终端、量子保密数据链存储终端等两款新产品);

  神州信息(000555,股吧)(量子保密通信干线工程的重要服务商之一,承建京沪、武合、沪合、汉广等量子保密通信干线工程及多个重点城市量子城域网建设项目);

  迪普科技(300768,股吧)(全国首条量子通信光纤链路京沪干线等国家级重大项目的安全产品提供商);

  光迅科技(002281,股吧)(与国盾量子成立合资公司,主要从事量子保密通信用的下一代集成光电子芯片、光器件的研发和生产)等。

  另外,科大国创(300520,股吧)战略投资的国仪量子核心技术为量子精密测量。

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(责任编辑:王治强 HF013)
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