In Bezug auf die Quanten-Technologie, die im 15. Fünfjahresplan erwähnt wird, wie weit ist die kommerzielle Umsetzung bereits fortgeschritten?

Am 28. Oktober wurde der "Vorschlag der Zentralen Kommission der Kommunistischen Partei Chinas für die Formulierung des 15. Fünfjahresplans für die nationale Wirtschafts- und gesellschaftliche Entwicklung" (im Folgenden als "Vorschlag" bezeichnet) offiziell veröffentlicht. Dieses wegweisende Dokument zeichnet nicht nur das Bild für die wirtschaftliche und gesellschaftliche Entwicklung Chinas in den nächsten fünf Jahren, sondern gibt auch starke Signale für die technologische Innovation und Forschung ab.

Angesichts der Tatsache, dass im gesamten Text "Technologie" 46 Mal und "Innovation" 61 Mal erwähnt werden, fällt besonders auf: "Die Forderung, dass Spitzenbranchen wie die Quanten-Technologie zu neuen Wirtschaftswachstumspunkten werden sollen." Diese strategische Anordnung zeigt, dass die Quanten-Technologie nun auf nationaler Strategieebene in den Hauptstrom der nationalen Wirtschaftsentwicklung integriert wurde, was darauf hindeutet, dass China seine Platzierung in der nächsten globalen Technologie- und Industrierevolution beschleunigen wird.

Angesichts der klaren Unterstützung für die Entwicklung der Quanten-Technologie im 15. Fünfjahresplan: Welches Niveau hat die chinesische Quanten-Technologie tatsächlich erreicht? Welche wesentlichen Durchbrüche hat der kommerzielle Prozess erzielt? Wie wird sich die Quanten-Technologie in Zukunft auf die relevanten Industrieketten und sogar das gesamte Wirtschaftsgefüge auswirken?

Die Quanten-Technologie geht von der "Spitzenforschung" zum "Wachstumsmotor"

Betrachtet man den 14. Fünfjahresplan, so wurde die Quanten-Information zu den sieben Spitzenforschungstechnologiefeldern ernannt, die von der Nation priorisiert werden, wobei der Schwerpunkt mehr auf Grundlagenforschung und Schlüsseltechnologien lag. Der neue "Vorschlag" des 15. Fünfjahresplans, der klar feststellt, dass die Quanten-Technologie zu einem neuen Wirtschaftswachstumspunkt werden soll, bedeutet, dass sich die politische Schwerpunktsetzung von "Forschungserfolg" hin zu "Industrielle Anwendung" und "Wirtschaftliche Stärkung" verschiebt.

Hinter dieser Verschiebung verbirgt sich Chinas tiefgreifendes Verständnis der globalen Technologiekonkurrenz. Derzeit betrachten die wichtigsten Weltmächte die Quanten-Technologie als das Kernfeld, das die zukünftige technologische Vorherrschaft bestimmt. Die Vereinigten Staaten setzen durch das "National Quantum Initiative Act" kontinuierlich Hunderte von Milliarden Dollar ein; die Europäische Union hat das "Quantum Flagship Programm" gestartet; Japan beschleunigt ebenfalls seine Platzierung. Unter diesen Umständen ist es für China, um eine hohes Niveau an technologischer Selbstständigkeit zu erreichen, unvermeidlich, die "Quanten-Höhen" zu erobern.

Der "Vorschlag" betont besonders die "Stärkung der Orientierung an ursprünglicher Innovation" und die "Herstellung mehr markanter originärer Ergebnisse" und schlägt vor, "die Umwelt für originäre und umwälzende Innovationen zu optimieren", was die Entwicklung der Quanten-Technologie institutionell sichert. Es ist vorhersehbar, dass das Land während des 15. Fünfjahresplans in Bereichen wie Forschungsbudget, Personalrekrutierung und Infrastrukturentwicklung stärker in das Quantenfeld investieren wird, um eine vollständige Ökosystemkette von "Grundlagenforschung - Technologieentwicklung - Industrielle Umsetzung" zu fördern.

Nach mehr als einem Jahrzehnt an kontinuierlichen Investitionen hat China in der Quanten-Technologie eine Reihe weltklasse Ergebnisse erzielt und sich insgesamt in die erste Weltmeisterschaftsrunde weltweit eingeschlichen.

In Bezug auf die Quantenkommunikation hat China mehrere "weltweite Erstmals" erreicht. Im Jahr 2016 startete China erfolgreich den ersten Weltraum-Satelliten für Quantenwissenschaftliche Experimente, den "Micius", und erreichte die bidirektionale Quanten-Verschränkungssendung über Tausende von Kilometern zwischen Satellit und Erde, was die Machbarkeit der Quanten-Schlüsselverteilung im Weltraum verifizierte. Danach baute China das weltweit erste "Beijing-Shanghai-Hauptnetz" für Quantenverschlüsselungskommunikation mit 32 Knoten auf, das sich schrittweise zu einem "Acht-Nord-Süd- und Acht-Ost-West"-Rahmen des nationalen Quantenkommunikationsnetzes ausbaute. Derzeit werden Pilotanwendungen auf der Grundlage der Quanten-Schlüsselverteilung (QKD) in Bereichen wie Verwaltung, Finanzwesen und Elektrizitätsversorgung in vielen Regionen durchgeführt, wobei die technische Reife und Sicherheit weit über den traditionellen Verschlüsselungsmethoden liegen.

Im Bereich der Quantenrechnung hat China ebenfalls bahnbrechende Fortschritte erzielt. Das Team um Pan Jianwei von der Universität für Wissenschaft und Technologie Chinas hat die "Jiuzhang"-Serie von Quantencomputern entwickelt, die nacheinander die Quantenüberlegenheit bei der "Gaussian Boson Sampling"-Aufgabe erreicht hat, wobei die Verarbeitungsgeschwindigkeit für bestimmte Probleme um Milliardenfache schneller ist als die von klassischen Supercomputern. Der "Zu Chongzhi"-Supraleitungs-Quantencomputer hat ebenfalls ein programmierbares zweidimensionales Quanten-Walking und die Manipulation von Mehr-Qubit-Verschränkungszuständen erreicht, was ein starkes Skalierungspotenzial zeigt. Technologieunternehmen wie Baidu, Huawei und Alibaba haben ebenfalls an der Entwicklung beteiligt und eigene kontrollierbare Quantenrechnungs-Cloud-Plattformen eingeführt, um die Zugangsschwelle für die Öffentlichkeit zu senken.

Bei der Quantenpräzisionsmessung hat China wichtige Durchbrüche in Bereichen wie Atomuhren, Quantenradar und Quantengravimeter erzielt. Beispielsweise erreicht die Genauigkeit der von China selbst entwickelten kalten Atomuhren weniger als eine Sekunde Abweichung in 30 Millionen Jahren, was ein höher präzises Zeitreferenzsystem für das Beidou-Navigationssystem bietet; die Quantenradartechnologie zeigt einzigartige Vorteile bei der Detektion von versteckten Zielen und wird bereits in militärischen und zivilen Luftfahrtbereichen getestet.

Insgesamt gesehen ist China in der Quantenkommunikation weltweit führend und hat sich auch in der Quantenrechnung und der Quantensensorik in die erste Weltmeisterschaftsrunde eingeschlichen, was die grundlegenden Bedingungen für den Übergang von "Nachlaufen" zu "Parallel-Laufen" und sogar "Vorne-Laufen" bietet.

Von der Laborwelt in den Markt: Die Anwendungsfelder öffnen sich schrittweise

Obwohl die Quanten-Technologie noch in der frühen Entwicklungsphase ist, hat die kommerzielle Erforschung bereits stillschweigend begonnen und in mehreren Bereichen erste Umsetzungen erreicht.

Derzeit ist die Quantenkommunikation der am weitesten kommerzialisierte Bereich der Quanten-Technologie. Unternehmen wie Guodun Quantum, China Telecom und USTC Quantum haben Quanten-Schlüsselverteilungseinrichtungen und -lösungen landesweit vermarktet. In der Finanzbranche haben Banken wie die Industrial and Commercial Bank of China und die China Construction Bank die Quantenverschlüsselungstechnologie für die Kommunikation zwischen überregionalen Datencentern getestet; in der Verwaltungssphäre verwenden viele regionale Regierungsnetze Quantensicherheitstechnologien, um Datenlecks zu verhindern; im Stromnetz verwendet das Staatsnetzwerk die Quantenkommunikation, um die sichere Übertragung von Steuerungsbefehlen zu gewährleisten. Darüber hinaus wird die Integration von Quanten und 5G-Netzwerken sowie der Bau von Quantenstädtischen Netzwerken beschleunigt. Es wird erwartet, dass sich die Quantenkommunikation während des 15. Fünfjahresplans von der "Einsatz in wichtigen Branchen" zu einem "stadtweiten ubiquitär sicheren Netzwerk" entwickeln wird, wenn die Kosten sinken und die Technologie standardisiert wird.

Die Quantenrechnung hat noch keine Universalität erreicht, aber ihre Rechenvorteile in bestimmten Bereichen haben die Aufmerksamkeit vieler Unternehmen erregt. Derzeit ist das vorherrschende Modell die Bereitstellung von Rechenleistung über "Quantenrechnungs-Cloud-Plattformen". Beispielsweise erlauben die "LIANGYIFU"-Plattform von Baidu, das HiQ-Framework von Huawei und das "Benyuan Sinan"-Betriebssystem von Benyuan Quantum Forschungsinstituten und Unternehmensbenutzern den Fernzugang zu echten Quantenhardware oder Simulatoren. Auf der Anwendungsseite versucht die Quantenrechnung, komplexe Probleme wie Finanzrisikomanagement, medizinische Molekülsimulation und Logistikoptimierung zu lösen. Beispielsweise hat die China Merchants Bank die Verwendung von Quantenalgorithmen zur Optimierung der Portfolioallokation erforscht; Pharmaunternehmen wie WuXi AppTec versuchen, die Molekülorbitalberechnung bei der Entwicklung neuer Medikamente mit Quantenrechnung zu beschleunigen. Obwohl diese Anwendungen noch in der Verifizierungsphase sind, zeigen sie bereits ein enormes Potenzial.

Die Quantenpräzisionsmessungstechnologie hat ein umwälzendes Potenzial in Bereichen wie medizinischer Bildgebung, geologischer Erkundung und Trägheitsnavigation. Beispielsweise kann der auf NV-Farbstoffzentren basierende Quantenmagnetometer für die Magnetenzephalographie eingesetzt werden, wobei die Empfindlichkeit weit über den traditionellen Geräten liegt; das Quantengravimeter kann die Verteilung unterirdischer Ressourcen ohne Bohrung erfassen. Derzeit haben einige junge Unternehmen wie Guoyi Quantum kommerzielle Quantensensorprodukte eingeführt, die weit verbreitet in Hochschulen, Forschungsinstituten und industriellen Prüfumgebungen eingesetzt werden.

Obwohl die Aussichten vielversprechend sind, stehen der vollständigen Kommerzialisierung der Quanten-Technologie immer noch mehrere Herausforderungen entgegen. Beispielsweise ist die technische Reife noch unzureichend. Derzeit haben Quantencomputer eine begrenzte Anzahl von Qubits und eine schwache Fehlerkorrekturfähigkeit, und es ist noch ein langer Weg bis zur praktischen und universellen Quantenrechnung. Quantenausrüstung erfordert extreme Umgebungen wie Tiefkälte und Ultrahochvakuum, was die Bau- und Wartungskosten extrem hoch macht und die Verbreitung verlangsamt. Die Standards für Quantenkommunikationsprotokolle, Quantenrechnungsarchitekturen und Sicherheitszertifizierungen sind noch nicht einheitlich, was die koordinierte Entwicklung der Industriekette beeinträchtigt. Es besteht ein gravierender Mangel an qualifizierten Mitarbeitern mit Hintergrund in Quantenphysik, Informatik und Ingenieurwesen, was ein Schlüsselengpass für die industrielle Entwicklung darstellt.

Das 15. Fünfjahresplan startet das Jahr der Quanten-Industrialisierung

Das 15. Fünfjahresplan hat die Quanten-Technologie als neuen Wachstumspunkt festgelegt, was darauf hindeutet, dass China eine Beschleunigungsphase der Quanten-Industrialisierung erleben wird. Es wird erwartet, dass in den nächsten fünf Jahren die folgenden Trends allmählich sichtbar werden:

Stärkung der nationalen großen Projekte: Es ist wahrscheinlich, dass das Land ein "Großes Projekt für Quanten-Technologie" einrichtet, um die "Halsströmungen" in Kernkomponenten (wie Hochleistungsdetektoren und Tieftemperaturelektronikkomponenten), Betriebssystemen und Softwarealgorithmen zu überwinden.

Beschleunigte Bildung von Industriekluster: Mit Städten wie Hefei, Peking, Shanghai und Shenzhen als Kernpunkte werden "Quanten +"-Industrieparks gebaut, um Unternehmen aus der gesamten Wertschöpfungskette anzuziehen und eine vollständige Industriekette von Chipfertigung, Geräteintegration, Softwareentwicklung bis hin zu Anwendungsdienstleistungen aufzubauen.

Steigende Kapitalinvestitionen: Mit der Klarheit der Politik werden Risikokapitalgeber und Industriefonds die Unterstützung für junge Quantenunternehmen verstärken, um die Umsetzung von Forschungsergebnissen zu fördern.

Tiefere intersektorale Integration: Die Quanten-Technologie wird tiefgreifend mit Künstlicher Intelligenz, Blockchain und Internet der Dinge integriert werden, um neue Geschäftsmodelle zu schaffen. Beispielsweise kann "Quanten-AI" für die effizientere Modellbildung eingesetzt werden, und "Quanten-Blockchain" kann ein unknackbares verteiltes Buchhaltungsystem aufbauen.

Koexistenz von internationaler Zusammenarbeit und Konkurrenz: China wird sich beim Festhalten an der eigenen Innovation aktiv an der internationalen Standardisierung der Quanten-Technologie beteiligen und die Schaffung eines offenen und toleranten Technologieökosystems fördern.

Das 15. Fünfjahresplan hat die Quanten-Technologie als neuen Wirtschaftswachstumspunkt definiert, was nicht nur die technologische Akkumulation Chinas in den letzten zehn Jahren bestätigt, sondern auch eine weitreichende Strategie für die zukünftige Entwicklung darstellt. Vom Start des "Micius"-Satelliten bis zur Entstehung des "Jiuzhang"-Quantencomputers hat China bereits eine Beschleunigung auf der Quanten-Spur erreicht. Jetzt, mit dem Wind der Politik in den Segeln, rückt die Quanten-Technologie von der "Black Tech" im Labor rasch in den Markt als "neue Treiberkraft" vor.

Es ist vorhersehbar, dass China während des 15. Fünfjahresplans beschleunigt ein eigenes kontrollierbares Quanten-Technologie-Industriesystem aufbauen wird, die massenhafte Anwendung der Quantenkommunikation, die praktische Durchbrechung der Quantenrechnung und die industrielle Umsetzung der Quantensensorik vorantreiben wird. Dies wird nicht nur das Informations- und Technologie-Landschaft neu gestalten, sondern auch starke Impulse für die hochwertige Entwicklung geben und China helfen, in der globalen Technologiekonkurrenz die Initiative zu ergreifen und die Zukunft in die eigene Hand zu nehmen.

Dieser Artikel stammt von "Kechuang Finance and Economics Society", Autor: Yuan Fang, veröffentlicht mit Genehmigung von 36Kr.