技术经济 TECHNOLOGY&ECONOMY 周刊 2016年9月20日星期二Tel：（010）62580722 执行主编：赵广立编辑：贡晓丽校对：王心怡E-mail押glzhao＠ 量子计算机迈出实用化脚步 本报记者赵广立 9月以来，多家媒体援引外媒NewScientist的报道，称谷歌正在加紧其量子计算机研发步伐，报道中不乏“量子计算领域正在快速重组，谷歌的工程师已经悄悄拿出了计划要成为该领域的霸主”“最快明年年底之前就能实现目标”这样的措辞。
一时间，量子计算机这一跨时代的“黑科技装备”似乎已款步而来。
然而，《中国科学报》记者经多方访问了解到，量子计算机的研发门槛之高、难度之大，虽举国体制亦不敢妄言“几年内便可成为现实”。
就连谷歌高薪聘请的来自加州大学圣巴拉拉分校的知名物理学家约翰·马提尼斯（JohnMartinis）本人也曾表示：“尝试制造一台实际意义上的量子计算机，简直是物理学上的一个噩梦”。
经过对一些中文媒体报道的分析，记者发现，谷歌“几年内实现量子计算机计划目标”多为第三方的乐观预估和解读，而“谷歌欲成为量子计算领域霸主”，则多为媒体未经核实谷歌工程师发表的关于量子计算计划论文、转而对外媒报道的曲解和误读。
被误读的“量子霸权” 翻看NewScientist的报道可以看出，将谷歌量子计算机计划等同于“量子霸权”属于误读。
首先，谷歌的确有一整套量子机器学习的计划，这从其早早设立“量子人工智能实验室”这一部门即可看出。
但是，谷歌量子计算机并没有“量子霸权”这样一个名字。
NewScientist对谷歌量子计算机计划报道的标题是“Google’splanforputersupremacy”，supremacy在词典上有“霸权”“至高无上”“优越”之意，但将putersupremacy编译为“量子霸权”显然有赚取眼球之嫌。
况且在该标题中，supremacy首字母为小写，并不能将其认为是谷歌为量子计算机计划拟定的项目名称。
一位接近谷歌的匿名人士告诉《中国科学报》记者，在谷歌的语境里，quantumsupremacy指的仅仅是，一台量子计算机能比经典计算机更好地解决一个计算问题，就说明这台量子机具有“quantumsupremacy”。
在这个语境下，该词组最好翻译成“量子机优越性”。
也就是说，谷歌近期的目标其实很实际，只要证明一台基于量子理论的机器能解决一个经典计算机不能更好地解决的事，就能说明量子计算机相对经典计算机的确具有“优越性”。
记者查阅材料得知，谷歌在为其量子机选取的数学问题上认为，只要其量子机能模拟50个量子比特构成的网络，就算打败“最多只能模拟42个量子比特构成的网络”的超级计算机Edison。
谷歌认为，这个实验会是一次证据确凿的“quantumsupremacy”。
此外，谷歌也并没有宣称明年底或者具体何年何月就能实现这个目标。
上述报道中也是引用一些业内人士的观点，认为谷歌“最早明年底就能实现这个目标”，“5年的时间里都实现不 量子计算机已经历史性地“迈出了实用化的步伐”。
图片来源：百度图片 了这个目标会显得不可思议”。
而谷歌自己的计划是大约10年的时间，至少要在谷歌自己的服务中用上量子机器学习。
量子计算机已走出“象牙塔” 中国科学院院士、中科院量子信息重点实验室主任郭光灿在接受《中国科学报》记者采访时表示，尽管谷歌未明确说明其计划完成的50个量子比特芯片的目标中量子比特数是“物理比特”还是“逻辑比特”，仅就量子计算机这一前沿性科学领域由作为企业的谷歌引领这一点而言，足以说明量子计算机已非昔日科研机构“象牙塔”里的探索性科学课题，而是已经历史性地“迈出了实用化的步伐”。
那么，谷歌的量子计算机的这一步到底迈出了多远呢？ 郭光灿解释说，量子比特存在物理比特和逻辑比特两个概念。
物理比特并不稳定，即便现在可以做到50个物理比特的量子芯片，但因其不稳定，量子相干持续时间太短，无法以量子态完成计算，因此不能称之为量子计算机；而要经过纠错码或编码对量子态进行“维持”，就需要多位物理比特才能生成一个逻辑比特，由多个这样的逻辑比特组成的量子芯片才能有很好的量子相干性和容错特性，做成的量子计算机才称得上真正的量子计算机。
因此，谷歌计划完成的50个量子比特的目标，如果是逻辑比特，就量子位的数量而言，确实是足以称之为真正意义上的量子计算机；但如果是物理比特，50个物理比特距离超越传统计算机的量子计算机依旧有相当大的差距。
而这正是制造量子计算机的难点。
谷歌在其发表的论文中的确也提到了“withouterror correction”这点，如果不需要纠错的机器能够解决一些实际问题，无疑会让实现quantumsupremacy这个目标离我们更近。
郭光灿告诉记者，一般认为，量子计算要产生相对于传统计算足够多的优势，有效的逻辑比特的数目必须要大于30个才行，而要完全通用量子计算，要几
十、上百个可实现任意量子逻辑操作的量子逻辑比特。
计算技术的下一个里程碑 如果研制出真正的通用量子计算机，那么它的诞生的确对经典计算机有压倒性优势。
特别是在超并行计算能力方面，量子计算机大幅优于经典计算机。
例如，求一个300位数的质因数，目前最好的经典计算机可能需要上千年的时间来完成，而量子计算机理论上可以在几小时甚至几分钟内完成。
特别是在核爆模拟、密码破译、材料和微纳制造等领域，量子计算具有突出优势，是新概念高性能计算领域公认的发展趋势。
“如果把经典超级计算机比作常规导弹，量子计算机就好比核弹头。
”郭光灿用这个形象的比喻说明了二者的区别，“当然，就像我们平时不可能随便动用核弹，常规计算机也不会因量子计算机的出现而被淘汰，但量子计算机就是这样，它的出现将在计算能力上碾压经典计算机。
” 不过，不少物理学家都认为，通用量子计算机实用化或许是太过困难的事，但能实用化特定目的的（尤其机器学习相关）量子计算机就已经有巨大的学术价值和工业价值了。
对量子计算充满兴趣的麻省理工学院的计算机科学家斯科特·阿隆森（ScottAaronson）就持此看法，他就谷歌量子计算机计划发表了自 己的公开评论。
“在量子计算实验领域，与经典计算机对 决的一些人所谓的谷歌‘量子霸权’计划最是让我兴奋不已。
这是一个清晰的目标：用量子计算硬件去达成对某些定义好的数学任务的加速———相对于经典算法而言。
尽管目前的‘量子计算机’是特制的、非可扩展性硬件的专门机器，但这仍将是科学上一个重要的里程碑。
它反驳了那些认为量子计算不能够实用的人，并且将给未来硬件升级能够解决更多实用问题以舞台。
” 斯科特·阿隆森还很乐观地预计，“‘quantumsupremacy’计划将在5~10年内实现，并且我认为硬件工程师们应该将焦点聚集在此：相对于实际应用中的‘纠缠’问题，为何不先去实现这一里程碑，然后再去担心如何实际应用？” 中国已经落后 记者了解到，谷歌并不是世界上唯一进行量子计算机探索的机构。
相反，这一领域其实已经成为下一个“军备竞赛高地”。
除美国谷歌、IBM、耶鲁大学等机构开展了相应的量子计算研制项目之外，日本、澳大利亚等国家也另辟蹊径，潜心开展了量子计算芯片等的研制项目。
“上世纪70年代费曼最早提出‘量子计算机’的概念，但直到上世纪90年代左右国际量子学界才开始转向量子计算机的探索与研究。
迄今发展不足三十年。
”郭光灿告诉记者，“但中国在量子计算机方面的研究才刚刚起步，关注也是只有十多年的光景，足足落后了一半的时间。
” 记者了解到，在国内通过不同方法开展量子芯片研究的有中国科技大学、南京大学和中科院物理所等单位，分别采用了半导体量子点芯片、超导量子芯片的方案；尚未见有企业投入研发团队开展此类研究。
需要指出的是，量子计算机的战略意义巨大。
一旦通用型量子计算机实现突破，首先可以知道，所有银行里、政府机关，甚至是军队中用的RSA密码的破译难题将得到有效的解决———这不亚于原子弹对世界格局的影响。
中科院量子信息重点实验室半导体量子点量子芯片研究方向带头人郭国平告诉《中国科学报》记者，相比量子通讯和量子密码而言，量子计算机门槛更高，难度更大，产出成果的周期更长，是“难啃的硬骨头”。
正因如此，国内鲜有甘坐冷板凳者从事相关的研发。
“量子计算是长周期的课题，研究了可能会后悔，但如果不去研究，可能会更后悔。
”郭国平说，我们国家应该倡导更多人愿意“啃硬骨头”，厚积薄发，只有这样，才能将量子计算各阶段的核心技术掌握在自己手里。
“就好比我国钢铁业，一边在‘去产能’，一边制造不出高质量的特种钢，问题就出在我们没有掌握关键技术。
量子计算机也是这样。
”郭国平说，“我们不能错过发展机遇，核心技术是买不来的，不掌握将永远受制于人。
” 异言堂 年初至今我国煤价一改持续 4年大幅下滑的窘态，开始企稳反 弹，尤其进入5月后，更是在大涨 道路上一路狂奔。
陕西地区煤价
8 月后上涨迅速几乎天天以30元/ 吨或50元/吨幅度上涨。
现货市 场当中，目前秦皇岛港煤价成交 价格已达550元/吨，与当地年 初最低点350元/吨相比，涨幅 达57.1%，而且仍在上涨中。
行业内大多数人士认为国家 实施供给侧结构性改革，煤炭行 业执行“276个工作日”的限产政贡 策，厄尔尼诺现象持续的高温天 晓丽 气以及房地产行业的回暖是导致 本次煤价暴涨的主因。
通过分析 可以发现，煤价暴涨的背后还有 其他原因。
年初至今我国煤炭供给侧改 革严厉程度有目共睹，但细究数 据不难发现，合规产能在此过程 中受限程度有限，即使
100%落实 到位，也仅会使煤市缓解供需矛 盾，最大程度上达到略显紧平衡， 而非当前的煤价暴涨，货源短缺。
合规产能被限产在煤价暴涨中贡 ﹃煤超疯﹄为何卷土重来 献率被严重高估。
友货大宗商品 分析师通过数据分析，“黑煤”的 产能被压制才是煤价大幅调涨的 原因。
“黑煤”即证件不全或不按规程生产的矿。
煤 炭黄金10年时期，煤市供应紧张，受高利润驱 使，一些黑煤矿活动频繁，因其不缴税费且成本 低廉，故与正规煤矿比有惊人的价格优势。
与此 同时，在未取得国家发改委核准的煤矿建设、开 采手续的情况下，大肆违规建设的矿井数量众 多，超能生产现象非常严重，超设计产能数倍的 矿屡见不鲜，甚至有大型国企下属矿亦被卷入过 黑煤矿事件。
业内人士表示，黑煤数量远超想象， 但总量难以统计和预估，全国保守估计黑煤产量 至少在
10亿吨以上。
小而散但总量巨大的社会煤炭库存量的下 降，也是煤价上涨的原因之
一。
长久以来，大家观 察的库存数据主要以北方五大港口、南方6大电 力集团，以及内地各大电力集团的库存量作为主 要依据。
而随着煤炭价格从2012年开始持续下 跌，行业低迷以及近几年环保部门的严格要求， 各省、市、区分散的上万家煤炭物流园、煤场、洗 煤厂、铁路站台逐渐停产消失，这些煤炭行业蓄 水池虽然小而散，但它们担负着
3亿吨的社会库 存量，它们的消失代表行业“蓄水池”已干枯。
煤炭产业链就像条小河，以前上游缺煤，下 游要煤时如上游供给不足，中间蓄水池可以先提 供煤源，上游有多余库存就可以先往“蓄水池”转 移。
现在行业“蓄水池”干枯，导致只有上游有煤， 下游要煤，上游储备不如往年，蓄水池供不上水， 不能起到调节作用，就导致煤炭价格暴涨。
另一方面，现在的煤炭生产企业已经由之前 的被动减产变为主动减产。
被动减产是因为煤炭 企业认为极度困难的情况下，被迫承担被动减产 带来的吨煤生产成本提高
15~20元/吨的后果。
但后期煤价涨幅远远高于生产成本的增加，煤炭 生产企业开始由被动减产变为主动减产。
这也是 造成煤价暴涨的原因之
一。
按图索“技” ①洛斐的折纸台灯 ②中世纵横设计的双针腕表 ③Crazybaby的磁悬浮音箱 “智”造产品显创意 深圳自提出“创新驱动发展战略”以来，许多企业由“制造”转型为“智造”，涌现了许多优秀的自主创新产品。
英国时间9月6日，“智造深圳———创新产品展”在英国爱丁堡创意中枢开幕。
该展由深圳—爱丁堡国际创意产业孵化中心主办，从6月起，深—爱中心就开始向深圳企业发起产品征集，经过两个多月的筛选，共选出有创新、有设计、有科技含量、能体现深圳“智”造的产品35件，其中多项展品获得过国际大奖。
首批入选的产品亮点颇多，其中，深圳自主品牌洛斐的折纸台灯是2014年德国红点设计至尊奖的获奖产品，曾在去年被国家文化部选作送给外宾的国礼，还入选为今年的25件深圳礼物之
一。
中世纵横设计的双针腕表拿过6项德国红点奖及两项IF奖，是国内腕表领域唯一问鼎“德国红点至尊奖”的品牌。
古古美美的M3无线数字音箱也是德国红点设计奖的获奖产品。
此外，疆域智能的大 黄蜂无人机众筹成绩曾打破了无人机的众筹 世界纪录，Crazybaby的磁悬浮音箱在美国众 筹平台Indiegogo的成绩全球排名第
三。
创意中枢不仅是深—爱项目的爱丁堡 中心，也是爱丁堡市政厅的所在地，时常接 待来自世界各地的政府要员、行业机构和知 名企业。
该展属于长期展出，未来主办方 深—爱中心也会不断向深圳企业征集展品， 将该地打造为深圳企业对外展示形象和产 品的线下窗口。
同时，深—爱团队预计在
11月上线跨境 电商平台“chinadivision”，该平台主要服务于海 外B2C电商平台和众筹项目等对中国商品存 在供应关系客户。
深—爱中心以线上、线下两种 方式相结合，帮助推广深圳的创新产品。
此次展会是爱丁堡中心周年系列活动之
一，接下来，深—爱项目的周年庆典、2016
创· 爱丁堡国际创新大赛颁奖典礼、产业项目签 约、深圳高新产业推介会等将在爱丁堡陆续 开展。
（陶朵朵） 知识产权助力大连企业“走出去” ■本报记者李晨 作为东北振兴的龙头和辽宁沿海经济带发展的核心城市，大连市始终坚持把创新驱动发展作为主导战略，积极发挥科技创新在全面创新中的引领作用。
记者近日在大连市走访时了解到，大连市拥有国家级高新技术企业556家，技术先进型服务企业123家。
今年上半年，大连市科技发明专利申请量、授权量分别增长20.6%和32.7%，全市每万人口专利拥有量达到14件，高技术产业增加值增长18.2%。
大连市市长肖盛峰说，科技创新已成为助推大连振兴发展的核心动力。
而北京大学知识产权学院教授张平则指出，国际技术转让合同局限出口、知识产权保护时间差及专利权利归属等，是目前中国传统企业所面临的困境。
专家指出，知识产权制度实际上是一种合法的垄断，它通过授予垄断权起到鼓励市场主体创新的作用。
“一带一路”背景下，中国企业要具有合法垄断的欲望，灵活运用知识产权战略，从而创造优质品牌、走好创新之路。
提早防范知识产权壁垒 近年来，大连华锐重工集团股份有限公司（以下简称大连重工）在与德国夏尔克公司进行技术许可合作时，7.63米环保型焦炉机械设备涉及专利条款多达24项。
夏尔克公司提出不允许大连重工在7.63米焦炉机械基础上对任何创新成果申请产权保护。
大连重工据理力争，经过数轮谈判，最终使德方妥协，允许我方将自己消化吸收后的创新成果申报产权保护。
近年来，大连重工的7.63米焦炉机械获多项专利授权，而且冲破了海外市场投标遭遇的阻碍，有效地保护了企业的技术权益，仅越南河静钢厂项目便获得3套共2.8亿元的大额订单。
在回顾这段往事时，大连重工技术管理部部长王晓斌告诉《中国科学报》记者，如果没有自主知识产权，就意味着核心技术被别人垄断，无论是技术上还是市场拓展上，都要看别人脸色；如果没有专利保护，企业创新成果就会被同行竞相模仿和使用，形成“创而不新”的局面，必将丧失企业市场竞争力与发展动力。
中国科学院大连化物所研究员、大连融科储能技术发展有限公司（以下简称融科储能）总 工程师张华民在接受《中国科学报》采访时也强调，知识产权壁垒是一些发达国家经常使用的阻挡中国企业进入国际市场的手段，一旦形成很难打破或者要付出巨大代价。
融科储能目前在技术方面已走在国际前列。
一直以来，该公司一方面在积极强化国际知识产权的顶层设计与战略布局；另一方面，还在努力推进“专利+标准”战略。
积极开展专利布局 “中国企业要对产品出口国的知识产权法律环境进行深入研究，进而在相关出口国家进行知识产权布局。
”中国铁路总公司法律顾问王章伟在2016年第十届中国国际专利技术与产品交易会上指出。
张华民告诉记者，在技术开发过程中，融科储能就统筹考虑申请时间、市场方向、技术攻关等因素，实施了较为积极的专利布局策略。
通过前期对专利申请方向进行布局，建立以核心专利为中心的专利群，辅以外围型专利和迷惑型专利，进而形成防御型、进攻型、糖衣型专利布局模式，使得不同类型、不同保护程度的专利相互交叠。
通过这种“专利申请、专利布局、专利实施、专利保护”一体化的专利布局和实施战略，提高自主核心技术的保护程度，大大提高竞争对手及技术追随者的侵权难度和成本。
目前，融科储能的产品已出口美国、欧洲等国家和地区，2010年就在上述地区进行了专利布局，截至目前已申请PCT专利13项，已有核心专利获得授权。
“在保证我们不会成为知识产权侵权方的同时，还可以作为武器保护我们不被竞争对手或技术追随者侵权。
”张华民说。
中车大连机车车辆有限公司（以下简称中车大连）也非常重视专利布局工作。
中车大连科技管理部副部长高震天告诉《中国科学报》记者，专利机制已经成为促进公司技术创新、为公司技术创新以及生产经营全过程服务的主要动力机制和保护机制。
他们会对新开发的重点产品及新技术加强保护，积极进行专利申报；并及时对发明人进行适当的奖励，鼓励其再创新，形成独具特色的管理方式。
通过专利工作的激励和考核并举措施，中 车大连的专利申报数量和质量在不同程度上提升。
当年受理的申请专利114项目。
其中，申请发明专利56项，实用新型58项，软件著作权3项；国外申请专利6项，并分别申请澳大利亚、新西兰、马来西亚和印度等四个国外专利。
目前，拥有授权专利总数累计482项，拥有授权发明专利97项。
设立海外研发中心 “从某种意义上说，一个国家知识产权的创造、运用、保护和管理水平，主要体现在企业战略性运作知识产权的水平上。
”王晓斌说。
2011年，大连重工在德国慕尼黑组建了海外研发中心。
作为大连重工在德国乃至欧洲交流与合作的窗口，海外研发中心长期收集高端部件方面的前沿技术，了解德国产品技术标准，吸收消化德国先进技术，推动技术创新和新产品研发。
王晓斌告诉记者，面对国内市场需求萎缩、竞争激烈的严峻形势，大连重工坚持“以外补内”，面向全球拓展市场，不断根据海外消费者的普遍喜好设计开发新的更适合当地人的产品。
比如，根据南非市场需求，开发了新的6米顶装煤焦炉，并在南非申报了“推焦机头尾焦槽式收集装置”和“新型除尘拦焦机”两项专利保护；针对海油钻井平台建造工艺的一次吊装需求，研制了2万吨、125米跨距多吊点起重机，分别在俄罗斯、韩国和日本等到国家申请专利保护；根据数控切割技术需求，开发了打印式数控切割机，并在日本、美国、德国等国家申报了专利保护。
而融科储能公司的集团公司———大连博融控股集团分别在美国西雅图和德国纽伦堡设立了运营平台，采取本地化经营方式，对接当地市场。
张华民说，在技术开发方面，中外研发团队互为补充、各有侧重并有机结合。
国内团队负责产品的核心材料和部件开发，国外团队负责适应当地电力标准的系统集成技术开发。
各自开发的知识产权权益归各自所有，共同开发的共同持有。
“知识产权对于企业‘走出去’具有重要意义。
在引进技术与产品出口工作中实施知识产权保护战略，并与实施技术创新战略紧密结合起来，使技术创新工作与专利工作进入相互促进的良性循环，两者协同发展，共同提高。
”王晓斌说。