網(wǎng)絡(luò)與算力是二十一世紀(jì)智能社會(huì)的顯著特征，在信息經(jīng)濟(jì)時(shí)代，算力是經(jīng)濟(jì)建設(shè)的新動(dòng)能，算力網(wǎng)絡(luò)為實(shí)現(xiàn)智能社會(huì)提供強(qiáng)大推動(dòng)力。
2019年2月，國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF)成立了網(wǎng)內(nèi)計(jì)算研究組(COINRG)，該研究組致力于研究算力和網(wǎng)絡(luò)的深度融合，以改善網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用程序性能及用戶體驗(yàn)。算力和網(wǎng)絡(luò)深度融合，相互賦能，實(shí)現(xiàn)算網(wǎng)一體，將有利于數(shù)據(jù)與算力的業(yè)務(wù)級(jí)互聯(lián)，并為數(shù)據(jù)處理提供算力路由服務(wù)和可信保障，如邊緣計(jì)算、分布式計(jì)算等?；诜植际降摹㈤_放的算網(wǎng)協(xié)議構(gòu)建，可實(shí)現(xiàn)面向業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)需求調(diào)整，并具備100ms級(jí)實(shí)時(shí)傳輸(超低時(shí)延)和隨需的特征。
量子技術(shù)的賦能，可為算力網(wǎng)絡(luò)提供最高級(jí)別的信息安全技術(shù)保障，加速算力網(wǎng)絡(luò)在各業(yè)務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用。作為北京中關(guān)村科學(xué)城的新銳公司，國(guó)開啟科量子技術(shù)(北京)有限公司(以下簡(jiǎn)稱“啟科量子”)確立了“量子計(jì)算與量子通信相融合，著力構(gòu)建構(gòu)建量子網(wǎng)絡(luò)”的發(fā)展戰(zhàn)略。近日，啟科量子與重慶連芯光電技術(shù)研究院有限公司(以下簡(jiǎn)稱“連芯光電”)簽訂戰(zhàn)略合作伙伴協(xié)議，依托雙方技術(shù)、資源等優(yōu)勢(shì)，共同合作國(guó)家戰(zhàn)略項(xiàng)目。
據(jù)悉，此次合作將重點(diǎn)布局天基量子網(wǎng)絡(luò)，并積極參與東數(shù)西算工程，雙方計(jì)劃合作推出全國(guó)首個(gè)民營(yíng)天基量子網(wǎng)絡(luò)“QuSky”和首個(gè)民營(yíng)東數(shù)西算項(xiàng)目“QuSky+”，積極響應(yīng)2021年國(guó)家發(fā)改委公布的支持民營(yíng)企業(yè)參與國(guó)家重大戰(zhàn)略的意見(jiàn)方針。
(圖：天基量子網(wǎng)絡(luò))
民營(yíng)公司參與國(guó)家戰(zhàn)略：天基量子網(wǎng)絡(luò)與東數(shù)西算
天基量子網(wǎng)絡(luò)是天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)是由空間信息網(wǎng)絡(luò)與地基信息網(wǎng)絡(luò)組成的一體化信息網(wǎng)絡(luò)，是網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)的重要標(biāo)志，是信息時(shí)代的戰(zhàn)略性基礎(chǔ)設(shè)施，是“國(guó)家利益到哪里，信息網(wǎng)絡(luò)覆蓋到哪里”的戰(zhàn)略選擇，對(duì)拓展國(guó)家利益、維護(hù)國(guó)家安全、保障國(guó)計(jì)民生、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重大意義，是我國(guó)信息網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息全球覆蓋、寬帶傳輸、軍民結(jié)合、自由互聯(lián)的必由之路。
“天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)”是首批啟動(dòng)的國(guó)家科技創(chuàng)新2030重大項(xiàng)目之一，該項(xiàng)目按照“天基組網(wǎng)，地網(wǎng)跨代，天地互聯(lián)”思路，以地面網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)、空間網(wǎng)絡(luò)為延伸，覆蓋太空、空中、陸地、海洋，為天基、陸基、?；黝愑脩艋顒?dòng)提供信息保障。在太空領(lǐng)域，美國(guó)馬斯克的 SpaceX 公司推出了“星鏈計(jì)劃”，該計(jì)劃在 2024 年之前要完成 12000 顆衛(wèi)星的發(fā)射，在更長(zhǎng)遠(yuǎn)的計(jì)劃中，SpaceX 將發(fā)射 42000 顆衛(wèi)星。當(dāng)前，這些衛(wèi)星主要應(yīng)用于衛(wèi)星通信、衛(wèi)星傳輸、遙感、衛(wèi)星成像及幫助外太空宇航員提供衛(wèi)星通信等服務(wù)。
“東數(shù)西算工程“于今年正式啟動(dòng)，這是繼南水北調(diào)、西電東送、西氣東輸之后，我國(guó)第四個(gè)跨區(qū)域資源調(diào)配超級(jí)工程。在“東數(shù)西算”中，“數(shù)”指的是數(shù)據(jù)(大數(shù)據(jù))，“算”指的是算力，即對(duì)數(shù)據(jù)的處理能力、計(jì)算能力。通過(guò)構(gòu)建數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)一體化的新型算力網(wǎng)絡(luò)體系，將東部算力需求有序引導(dǎo)到西部，優(yōu)化數(shù)據(jù)中心建設(shè)布局，促進(jìn)東西部協(xié)同聯(lián)動(dòng)。“東數(shù)西算”工程讓西部的算力資源更充分地支撐東部數(shù)據(jù)的運(yùn)算，優(yōu)化我國(guó)算力資源空間布局，加快打造全國(guó)算力“一張網(wǎng)”，不僅為我國(guó)數(shù)字化發(fā)展賦能，還將對(duì)未來(lái)全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生重大而深刻的影響。
(圖：東數(shù)西算)
兩大“帶頭人”：老兵和少帥合作國(guó)家戰(zhàn)略工程
此次戰(zhàn)略合作由兩位航天與光電領(lǐng)域的大咖執(zhí)掌——航天領(lǐng)域的老兵眭君欽博士和光電技術(shù)的少帥馬曉燠博士。
眭博士多年從事航天規(guī)劃計(jì)劃和重大工程項(xiàng)目管理工作，推動(dòng)啟科量子布局量子通信和量子計(jì)算融合的天基量子網(wǎng)絡(luò)全棧式開發(fā)。2021年啟科量子與西藏寧算科技開展戰(zhàn)略合作，將量子技術(shù)與IDC應(yīng)用結(jié)合，并針對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車、電力物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市等需要海量算力的應(yīng)用場(chǎng)景展開聯(lián)合創(chuàng)新實(shí)踐。此次與連芯光電聯(lián)手，共同推動(dòng)民營(yíng)天基量子網(wǎng)絡(luò)和民營(yíng)東數(shù)西算項(xiàng)目的發(fā)展。
啟科量子在“量子云存儲(chǔ)”方面擁有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和領(lǐng)先的技術(shù)儲(chǔ)備，相關(guān)技術(shù)已獲得到科技“國(guó)家隊(duì)”相關(guān)專家的認(rèn)可。同時(shí)，公司自主研發(fā)的量子密鑰分發(fā)設(shè)備、光量子交換機(jī)以及波分復(fù)用終端量等是量子保密通信的重要組成，相應(yīng)成果為我國(guó)構(gòu)建天地一體化廣域量子通信網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)覆蓋全球的量子保密通信網(wǎng)絡(luò)提供了一定的支持。
馬博士是一位兼具技術(shù)研發(fā)能力與工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的復(fù)合型人才，他專注于單光子測(cè)量、信號(hào)與信息處理等領(lǐng)域的研究并取得了一系列創(chuàng)新成果，解決暗弱天體高精跟蹤等多項(xiàng)國(guó)際難題，研究單光子探測(cè)陣列技術(shù)，打破國(guó)外技術(shù)封鎖，更是解決了我國(guó)在弱光探測(cè)領(lǐng)域被“卡脖子”的問(wèn)題。除此之外，他還主持過(guò)多項(xiàng)國(guó)家重點(diǎn)科研項(xiàng)目，在光電探測(cè)領(lǐng)域等已發(fā)表數(shù)十篇論文，申請(qǐng)專利五十多項(xiàng)。
連芯光電在弱光探測(cè)、高分辨力成像、空間光通信等多個(gè)方向上打破了國(guó)外的技術(shù)壟斷，掌握了弱光探測(cè)技術(shù)(特別是單光子探測(cè)技術(shù))、光束控制技術(shù)(特別是光束波前探測(cè)與整形技術(shù))、高精度光學(xué)加工技術(shù)，并形成光電設(shè)備設(shè)計(jì)、加工、裝調(diào)為一體的運(yùn)營(yíng)體系，為天文觀測(cè)、量子操控、高能物理、國(guó)防軍工等領(lǐng)域的多個(gè)國(guó)家重大項(xiàng)目提供了自主可控的核心技術(shù)支持。
量子強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手： 搞“天大”的事
“東數(shù)西算”是數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的“南水北調(diào)”，是為了優(yōu)化我國(guó)算力供給結(jié)構(gòu)，對(duì)算力進(jìn)行的供給側(cè)改革。2022年2月17日，“東數(shù)西算”工程正式全面啟動(dòng)，專家預(yù)測(cè)“東數(shù)西算”工程每年將帶動(dòng)千億元投資，對(duì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)拉動(dòng)作用較高，遠(yuǎn)超“南水北調(diào)”和“西氣東輸”等大型工程。
啟科量子作為國(guó)內(nèi)首家兼具量子計(jì)算、量子通信核心技術(shù)儲(chǔ)備與產(chǎn)品研發(fā)能力的科技型企業(yè)，未來(lái)將設(shè)計(jì)并構(gòu)建新一代量子互聯(lián)網(wǎng)。啟科量子2019年成立，目前已完成城域網(wǎng)絡(luò)量子保密通信10余款產(chǎn)品的研制，具有構(gòu)建城域網(wǎng)量子保密通信組網(wǎng)能力，并在大灣區(qū)進(jìn)行部署量子保密通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，為地方電力系統(tǒng)、政務(wù)系統(tǒng)等提供服務(wù)。啟科量子已經(jīng)在大灣區(qū)布局量子算力中心，通過(guò)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離量子通信，可以將分布于不同地點(diǎn)的量子計(jì)算機(jī)進(jìn)行互聯(lián)，形成量子互聯(lián)網(wǎng)。量子互聯(lián)網(wǎng)不僅可用來(lái)傳輸加密信息，還能支持基于云的量子計(jì)算，有望在多個(gè)領(lǐng)域大顯身手。
量子互聯(lián)網(wǎng)是一步一步向前演進(jìn)的，通過(guò)不斷把量子計(jì)算、量子傳感、測(cè)量等各類功能融入進(jìn)來(lái)，最終將形成包括量子安全網(wǎng)絡(luò)、分布式量子計(jì)算和量子傳感網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的“全量子網(wǎng)絡(luò)”。針對(duì)糾纏分布的不同技術(shù)的量子計(jì)算節(jié)點(diǎn)，量子網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)⑵溥M(jìn)行組網(wǎng)。這些節(jié)點(diǎn)包括如量子互聯(lián)、量子存儲(chǔ)器、量子模擬器、量子計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)量子態(tài)轉(zhuǎn)換、互聯(lián)量子器件、量子邏輯運(yùn)算等，從而進(jìn)行量子互聯(lián)網(wǎng)新用例探索，促進(jìn)材料科學(xué)、電子工程、量子計(jì)算和計(jì)量學(xué)等多學(xué)科的進(jìn)展。隨著新冠疫情蔓延，遠(yuǎn)程交流成為常態(tài)，通信基礎(chǔ)設(shè)施要實(shí)現(xiàn)前所未有的安全性也是促進(jìn)該技術(shù)開發(fā)的原動(dòng)力之一。
2022年啟科量子攜手連芯光電開啟天基量子網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品研發(fā)，雙方預(yù)計(jì)2023年完成基于自由空間、全國(guó)產(chǎn)化量子保密通信，擬組建天地量子保密通信網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建新一代天基量子保密通信網(wǎng)絡(luò)。
啟科量子聚焦于自由空間量子保密通信的QKD系統(tǒng)研制以及天基量子網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建;連芯光電重點(diǎn)突破自由空間量子通信系統(tǒng)中激光通信技術(shù)瓶頸以及量子通信中核心組件的研制，如單光子探測(cè)器、激光器、硅光芯片等。根據(jù)合作協(xié)議，雙方將秉承“技術(shù)先行、市場(chǎng)運(yùn)作;優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、共同發(fā)展”的原則，圍繞天基量子網(wǎng)絡(luò)與東數(shù)西算等方面開展合作，實(shí)現(xiàn)互惠互利，共同發(fā)展。雙方已就量子安全技術(shù)與空間網(wǎng)絡(luò)、東數(shù)西算等融合進(jìn)行了深入的技術(shù)探討，目前進(jìn)入了設(shè)計(jì)階段，預(yù)計(jì)在今年第二季度可完成量子空間通信產(chǎn)品樣機(jī)，為軍民融合戰(zhàn)略發(fā)展賦能，開啟未來(lái)科技新引擎。
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