科技爆发：十三五期间，超级计算机和量子信息，成就了多少精彩？

3月5日上午，十三届全国人大四次会议在京开幕，国务院总理李克强作政府工作报告。

2020年工作回顾

■ 全年国内生产总值增长2.3%；

■ 全年为市场主体减负超过2.6万亿元，其中减免社保费1.7万亿元；

■ 年初剩余的551万农村贫困人口全部脱贫，52个贫困县全部摘帽；

■ 新冠肺炎患者治疗费用全部由国家承担。

“十三五”时期主要成就

■ 国内生产总值从不到70万亿元增加到超过100万亿元；

■ 在载人航天、探月工程、深海工程、超级计算、量子信息等领域取得一批重大科技成果；

■ 消除绝对贫困；1亿农业转移人口和其他常住人口在城镇落户；建成世界上规模最大的社会保障体系。

“十四五”时期主要目标

■ 经济运行保持在合理区间，各年度视情提出经济增长预期目标；

■ 城镇调查失业率控制在5.5%以内；

■ 全社会研发经费投入年均增长7%以上；

■ 常住人口城镇化率提高到65%；

■ 森林覆盖率达到24.1%；

■ 基本消除重污染天气和城市黑臭水体；

■ 居民人均可支配收入增长与国内生产总值增长基本同步；

■ 人均预期寿命再提高1岁；

■ 基本养老保险参保率提高到95%。

超级计算机和量子信息取得的成就

在这里我们注意到，超级计算机和量子信息也取得了新的突破。十三五期间，科技部加大了战略性高新技术的超前部署，使得超级计算、量子信息取得了一系列突破。

在超级计算方面，我国继续保持优势，在世界超算Top500排名中，我国超级计算机台数占到45%。同时，在研制完成E级原型机的基础上，正在向E级超级计算机进军。

在量子信息技术方面，“墨子号”和“京沪干线”的实验，构建了首个天地一体化的量子通信网络雏形。

那么，超级计算机和量子信息技术到底是什么，国家为什么要去花费大量时间和金钱去研究它们呢？

超级计算机具体介绍

超级计算机，和日常生活中常见的个人电脑相比，在组成组件的概念上没有太大差异，主要差异在于，前者可以进行个人电脑无法处理的高速和大量运算，拥有更强大的配置和性能，是一种大型电子计算机。

由于超算能力强大，所以它能处理大量的数据并进行模拟，用来完成人类无法完成的计算任务。

超算最先被应用到气候模拟领域，气候模拟和天气预报被认为是世界上最复杂的问题之一。中国目前最快的超算“神威·太湖之光”可以在30天内完成未来100年的地球气候模拟。除此之外，超算还被广泛应用在军事、航空航天、科研、石油石化、CAE仿真计算、生命科学、人工智能等各个领域。

下面展示的是中国著名的超级计算机：

“神威·太湖之光”超级计算机（图片来自网络）

下面展示几种典型的超级计算应用案例：

春晚舞台特效（图片来源：国家超级计算天津中心官网）

调控表面原子结构制备优异电催化剂（图片来源：国家超级计算天津中心官网）

量子信息技术介绍

绝大多数物理学家将量子力学视为了解和描述自然的基本理论。量子科技发展，触发了第一次量子技术革命。第一次量子技术革命，是从认识量子世界、发现量子效应到发展量子技术应用。信息时代的关键核心技术，如晶体管、激光、硬盘、GPS等都是第一代量子技术的成果。目前我们已经进入第二次量子技术革命时代，是通过主动人工设计和操控量子态发展量子技术和应用。

十三五期间，世界首条千公里级量子保密通信干线——京沪干线建成启用，与“墨子号”相结合，我国成功实现世界首次洲际量子保密通信。就在今年，潘建伟研究团队还将无中继光纤量子密钥分发的世界距离拓展到了500公里，并成功实现了千公里级基于纠缠的量子保密通信，在量子信息领域取得了一系列重大进展。中国科学技术大学教授、中国科学院院士潘建伟表示，五年之内，在量子通信方面，我国要推广它的实用化，首先要实现地面设备的小型化和成本的大规模降低和量子卫星的实用化，这是第一方面。第二是在量子计算方面，我国会完成一些有价值的专用量子计算机的研制，可以来解决一些在传统超级计算机里面解决不了的又是有价值的科学问题，这是“十四五”（期间）在量子计算机方面提出来的一个目标。量子精密测量刚刚开始开花结果，希望通过“十四五”（期间）的努力，也能够走到国际的第一方阵。

最后寄语

文章的最后，愿我们的祖国科技越来越强，繁荣昌盛，并向科研人员致以崇高的敬意！