陳江委員聊量子科技:希望更多場景用上精準的“中國時間”

2026年全國兩會上,量子科技不僅再次被寫入政府工作報告,也成為科技發展領域的熱點話題。

看中國,當前,量子科技正從實驗室快步走向經濟社會主戰場,產業化發展正駛入加速賽道。

作為戰略性、引領性的未來產業,量子科技已成為培育新質生產力、重塑全球競爭格局的關鍵力量,發展勢頭強勁、前景廣闊。

“冷板凳”上的老研究迎來了更溫暖的春天

究竟什麼是“量子科技”?全國政協委員、航天科技集團陳江做了這樣一個比喻,經典世界是“看山是山”,事物在觀測前就是確定的,而量子世界是“看山不是山”,事物在未被觀測前,是多種可能性的疊加。

“在量子世界裡,有很多神奇的概念,這些概念合在一起構成了量子力學,利用量子力學的這些概念,就可以為我們服務,比如進行量子計算、精密測量等,這就是量子科技。”陳江說。

在普通人眼裡,原子鐘就是“很準的表”,但在科學家眼裡,時間是“最基本的物理量”。

在量子計算中,時間的要求極其苛刻。陳江舉例說,量子比特的疊加態就像一群螢火蟲同步發光,它們只能維持極短暫的“同步閃爍”狀態,如果不能在螢火蟲“熄火”之前完成操控,所有信息就會消失。精密時間就像一根樂團指揮棒,決定着能在這段極短的時間裡完成多少次有效操作。

“這股‘量子熱’對我們來說,更像是春風化雨,潤物無聲。”陳江說,量子科技成為熱門未來產業後,他所從事的研究在關注度、資源渠道、應用場景等方面悄然發生一些變化。

“以前總有人問‘研究鐘錶有什麼用’,現在大家開始知道這是給衛星、通信網絡造‘心臟’。”陳江坦言,雖然原子鐘領域本身沒“熱”到發燙,但藉助量子科技的東風,這些“冷板凳”上的老研究,也迎來了更溫暖的春天和更廣闊的田野。

在陳江看來,如今的量子科技像是產業發展的“賦能者”,如同他所從事的高精度原子鐘研究,它不替代手機、不替代電腦,而是給北斗衛星、電網、5G基站裝上更精準的“心臟”,讓現有設備跑得更穩、更准。

他還認為,從長期來看量子科技也可能成為產業發展的“替代者”。當老賽道遇到物理極限時,就必須換到量子計算的“新賽道”上,解決那些原來根本解決不了的問題。

讓更多應用場景用上精準可靠的“中國時間”

在越來越多人能“看見”這個行業的同時,陳江他們生產的原子鐘,也不再只盯着航天任務,而是有了低空經濟、移動網絡、智能電網等更多選項。

在陳江設想的場景中,時頻技術將助力“東數西算”實現真正的異地協同。

“東數西算”像是一個跨省市的協同辦公場景,東部有緊急任務,需要西部數據中心幫忙算,這個任務會被拆為成千上萬個小塊,分給西部不同城市的服務器同時計算,如果這些服務器的時鐘不統一,最後拼湊出來的結果就是錯亂的,陳江解釋,“而時頻技術做的就是給所有服務器戴上一塊‘同步手錶’,這樣一來,西部算出來的結果,東部拿過來就能直接用。”

陳江分享,低空經濟也正對時頻基礎設施提出新要求。

現在的無人機飛行依賴衛星導航,但衛星信號容易被干擾、被遮擋。而未來無人機滿天飛,甚至出現“早晚高峰”時,導航信號的抗干擾能力和授時精度會決定空域容量,就要考慮從依賴“天上的鐘”轉向“地上也有鍾”,並把授時精度從“米級”提升到“厘米級”。

“這種情況下,就不能再只靠衛星,要在地面建一套基於量子時鐘的增強網絡,在無人機信號被干擾時還有備份。”陳江解釋,無人機高速飛行時,納秒級的時間誤差就意味着數米的定位偏差,只有把時間同步精度做到納秒甚至皮秒級,才能讓無人機之間的安全間距從幾十米壓縮到幾米,空域容量才能成倍提升。

對未來商業航天發展來說,量子時頻系統同樣是關鍵設備。

“量子時頻系統相當於給組網衛星配上了一套統一精準的時鐘。”陳江介紹,衛星組網就像一套遍布全球的快遞分揀系統,必須每個分撥中心時鐘一致,才能保證包裹的軌跡不混亂。在衛星上的表現則是如果時間不同步,則會導致通信對不上、導航算不準、遙感圖像拼不齊等問題。

“我們希望能把原子鐘做的體積更小,裝進每一顆小衛星里,就像從‘大哥大’進化到‘智能手錶’。也希望未來有一天原子鐘能成本更低,像標準件一樣實現批量生產、普遍裝備。”陳江表示。

到那天,可能無論是給大洋上的貨輪導航,還是為東南亞的無人機提供信號,都能用上精準可靠的“中國時間”。



文/記者 顧航瑜

編輯/馬驍

審核/賀喜梅

監製/黃希

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