基礎(chǔ)前沿交叉領(lǐng)域進展與趨勢

劉小平 陳 欣 呂鳳先

（1．中國科學(xué)院文獻情報中心，北京100190；2．中國科學(xué)院大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院圖書情報與檔案管理系，北京100190）

基礎(chǔ)研究是科學(xué)體系、技術(shù)體系、產(chǎn)業(yè)體系的源頭，是科技強國和現(xiàn)代化強國建設(shè)的基石。進入21世紀以來，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革蓬勃興起，科學(xué)探索不斷深入，學(xué)科交叉融合更加緊密，宇宙演化、物質(zhì)結(jié)構(gòu)等一系列基本科學(xué)問題孕育著重大突破。世界主要發(fā)達國家重視基礎(chǔ)研究戰(zhàn)略部署，全球科技競爭不斷向基礎(chǔ)研究傾斜［1］。本文從基礎(chǔ)交叉前沿領(lǐng)域的國際重要規(guī)劃和計劃，以及領(lǐng)域最新進展和重大突破著手，分析了目前基礎(chǔ)前沿交叉領(lǐng)域發(fā)展的新方向和新趨勢。

1 基礎(chǔ)前沿交叉領(lǐng)域重要戰(zhàn)略規(guī)劃與布局

1）美國、中國、南非強化基礎(chǔ)研究戰(zhàn)略部署

美國國家科學(xué)基金會自成立以來，一直重視支持基礎(chǔ)研究，2018年2月發(fā)布《塑造未來：投資科學(xué)發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新》［2］的2018—2022財年戰(zhàn)略規(guī)劃，制定了拓展科學(xué)、工程和學(xué)習(xí)領(lǐng)域的知識，增強國家應(yīng)對當前和未來挑戰(zhàn)的能力，加強NSF在其使命中的表現(xiàn)三大戰(zhàn)略目標，新的技術(shù)、新增的可用數(shù)據(jù)以及新的融合型科學(xué)研究方法為NSF創(chuàng)造了大量機遇，量子科學(xué)、人類—技術(shù)前沿、多信使天文學(xué)和數(shù)據(jù)革命等領(lǐng)域有可能取得重大進展與突破。

我國高度重視基礎(chǔ)研究的發(fā)展，2018年1月出臺《國務(wù)院關(guān)于全面加強基礎(chǔ)科學(xué)研究的若干意見（國發(fā)〔2018〕4號）》，旨在完善基礎(chǔ)研究布局，建設(shè)高水平研究基地，壯大基礎(chǔ)研究人才隊伍，提高基礎(chǔ)研究國際化水平，優(yōu)化基礎(chǔ)研究發(fā)展機制和環(huán)境。

南非科技部2017年12月發(fā)布《國家基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)展支持框架》［3］，促進和支持基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域的人才發(fā)展，加強基礎(chǔ)科學(xué)研究與開發(fā)能力，改進基礎(chǔ)科學(xué)研究的基礎(chǔ)設(shè)施，加強基礎(chǔ)科學(xué)教育，支持研究產(chǎn)業(yè)面臨的基礎(chǔ)科學(xué)問題，旨在解決南非基礎(chǔ)科學(xué)缺乏系統(tǒng)性支持、部分學(xué)科支持薄弱、基礎(chǔ)科學(xué)人才資源短缺等問題，確保南非基礎(chǔ)科學(xué)的可持續(xù)發(fā)展。

2）美國加強在數(shù)學(xué)生物學(xué)、高能物理前沿研究、超快科學(xué)等交叉、前沿領(lǐng)域的重要戰(zhàn)略規(guī)劃和項目部署

美國國家科學(xué)基金會與西蒙斯基金會合作，于2018年5月提供4000萬美元資助新建4個數(shù)學(xué)生物學(xué)中心［4］，將數(shù)學(xué)思想、方法和工具引入生物學(xué)研究，用于揭示生命規(guī)律。美國能源部2018年7月投資7500萬美元，資助77個項目進行高能物理前沿研究［5］，研究內(nèi)容包括希格斯玻色子、中微子、暗物質(zhì)、暗能量以及尋找新物理等主題的實驗和理論研究；此外，能源部7月宣布未來三年提供3000萬美元資助10個項目，推動超快科學(xué)發(fā)展［6］，涉及材料和化學(xué)兩大領(lǐng)域，將在飛秒尺度探測材料和化學(xué)過程，研究催化行為、化學(xué)反應(yīng)中電子的運動和交換、量子效應(yīng)等，以加速新材料的發(fā)現(xiàn)，加深對化學(xué)過程的認識，增強在原子和分子層面控制物質(zhì)行為的能力。

3）美國大幅度增加高性能科學(xué)與工程計算［7］的投入，以重奪超級計算的霸主地位，保持美國在高性能計算領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位

美國能源部2018年4月投資18億美元資助第二輪超級計算機合作研發(fā)計劃，整合全美最先進的計算機技術(shù)、專業(yè)知識和資源，加速推進新一代百億億次超級計算機的研發(fā)，通過建模與仿真、高性能數(shù)據(jù)分析、人工智能以及機器學(xué)習(xí)應(yīng)用等手段，實現(xiàn)在科學(xué)和工業(yè)領(lǐng)域的突破；此外，能源部“先進科學(xué)計算研究計劃”2018財年的預(yù)算從2017財年的6．47億美元增加到7．22億美元。美國管理和預(yù)算辦公室與白宮科技政策辦公室2018年7月向各政府機構(gòu)領(lǐng)導(dǎo)人發(fā)布主題為“2020財年行政機構(gòu)研發(fā)預(yù)算優(yōu)先事項”的備忘錄，提出要優(yōu)先考慮能保持美國在戰(zhàn)略計算方面領(lǐng)先地位的研究和基礎(chǔ)設(shè)施。國家科學(xué)基金會同月發(fā)布“計算和通信基礎(chǔ)核心”項目指南，支持算法理論的潛在變革性項目，主要針對計算機科學(xué)和工程核心問題的算法研究，并對算法和計算復(fù)雜性進行嚴格分析的新技術(shù)，以促進算法創(chuàng)新［8］。

4）美日英制定光學(xué)領(lǐng)域的規(guī)劃與計劃，瞄準重大科學(xué)問題，以確保在光學(xué)領(lǐng)域的持續(xù)競爭力

美國科學(xué)院2018年發(fā)布《高強度超快激光發(fā)展機會—實現(xiàn)最亮的光》［9］報告，指出二極管激光泵浦技術(shù)、半導(dǎo)體激光、光纖幾何形狀的固態(tài)激光器等的發(fā)展方向。美國國防高級研究計劃局2018年11月啟動“極端可微縮性封裝中的光子學(xué)”項目［10］，旨在通過開發(fā)用于數(shù)字微電子的高帶寬光學(xué)信號技術(shù)來實現(xiàn)系統(tǒng)可微縮性，該項目開發(fā)的高效、高帶寬以及封裝級光子信號對于商業(yè)和國防領(lǐng)域至關(guān)重要。

日本綜合科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新會議2018年7月發(fā)布第2期戰(zhàn)略性創(chuàng)新推進計劃［11］，資助“利用光和量子的社會5．0實現(xiàn)技術(shù)”，研發(fā)激光加工、光量子通信、光電信息處理等。

英國物理學(xué)會2018年5月發(fā)布《光子學(xué)的興起》報告［12］，前瞻光子學(xué)發(fā)展重要領(lǐng)域，這對解決英國的老齡化社會，人工智能與數(shù)據(jù)驅(qū)動的經(jīng)濟、清潔增長，未來汽車等工業(yè)戰(zhàn)略中的挑戰(zhàn)至關(guān)重要。

5）美歐英德荷等搶抓量子科技發(fā)展機遇

美國眾議院2018年通過了“國家量子計劃法案”［13］。美國政府問責辦公室2月發(fā)布的2018—2023年戰(zhàn)略計劃指出，量子信息科學(xué)是可能推動顛覆性技術(shù)革命的科技前沿之一，對其進行持續(xù)投資將至關(guān)重要。美國國家科學(xué)技術(shù)委員會9月發(fā)布《量子信息科學(xué)國家戰(zhàn)略概述》，志在推動量子信息科學(xué)加速發(fā)展。能源部科學(xué)辦公室2019年量子信息科學(xué)的總預(yù)算增加至1．05億美元，以解決在量子信息科學(xué)領(lǐng)域“建立美國能力和競爭力的緊迫性”問題。

歐盟委員會2018年10月公布了其為期10年、總金額10億歐元的量子技術(shù)旗艦［14］計劃，涵蓋量子網(wǎng)絡(luò)、量子計算機、原子鐘和安全通信等領(lǐng)域。英國向其量子研發(fā)中心增加投資2．35億英鎊［15］。德國承諾在 4年內(nèi)為量子研究提供 6．5億歐元的資助。

6）美日歐持續(xù)重視納米科技發(fā)展，制定各自重點研發(fā)方向

繼美國布魯克海文國家實驗室功能納米材料中心2018年3月發(fā)布五年戰(zhàn)略規(guī)劃后，美國國家納米技術(shù)計劃8月發(fā)布了2019年的重點研發(fā)方向，涉及化學(xué)傳感器、“智能”分子傳感機器、量子傳感器、納米生物傳感器、納米生物材料、碳納米管復(fù)合材料、納米機器、納米生物結(jié)構(gòu)材料、自旋電子學(xué)、基于納米光子的儲層計算等。

日本文部科學(xué)省2018年6月發(fā)布《納米技術(shù)和材料科學(xué)技術(shù)研發(fā)戰(zhàn)略（草案）》［16］，提出戰(zhàn)略性和可持續(xù)發(fā)展的研究領(lǐng)域包括：有助于元素和物質(zhì)的循環(huán)以及新性能開發(fā)的下一代元素，分子技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)／人工智能時代的創(chuàng)新設(shè)備，生物材料，能源轉(zhuǎn)換、存儲、高效利用的創(chuàng)新材料，結(jié)構(gòu)材料，可用于革新機器人的材料等。

同年，歐盟委員會為其第九框架計劃確定新的六大關(guān)鍵使能技術(shù)，其中先進材料和納米技術(shù)是其中之一。歐盟委員會的“地平線2020”2018—2020財年工作計劃的投資額約為300億歐元［17］，其中，納米技術(shù)、先進材料、生物技術(shù)和先進制造和加工（NMBP）的經(jīng)費總預(yù)算為16．5億歐元［18］。

2 重要研究進展

2．1 基礎(chǔ)數(shù)學(xué)、計算數(shù)學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、交叉科學(xué)領(lǐng)域

2018年世界數(shù)學(xué)科學(xué)研究奮力前行，在抗癌癥、解釋疫苗防病機制、建模細菌相互作用等方面助力前沿醫(yī)學(xué)研究取得一系列重要成果，自身也取得多項重大進展。被人們視為數(shù)學(xué)最高榮譽的菲爾茲獎發(fā)布，英國劍橋大學(xué)貝爾卡、瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的費加里、德國波恩大學(xué)的舒爾茨和美國紐約大學(xué)的文特卡什四位數(shù)學(xué)界的頂級專家獲得此殊榮。1月，最大的素數(shù)記錄被刷新，這個素數(shù)有2300多萬位，比上一記錄多了100多萬位。3月，日本科學(xué)家開發(fā)出在下一代超級計算機上應(yīng)用的、可模擬人腦整體神經(jīng)電路的新算法，不僅節(jié)省內(nèi)存，還可大幅提高模擬速度。7月，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了新的三維形狀——扭曲棱柱，可用于解釋大自然如何有效地將細胞包裝成三維結(jié)構(gòu)。9月，世紀最著名的數(shù)學(xué)家之一、菲爾茲獎和阿貝爾獎獲得者、前英國皇家學(xué)會主席阿蒂亞（Michael Atiyah）爵士聲明證明黎曼猜想，并在德國海德堡獲獎?wù)哒搲习l(fā)表相關(guān)演講。他基于馮·諾依曼、希策布魯克和狄拉克的方法把相對論引入量子力學(xué)，建立相對論形式的薛定諤方程的相關(guān)工作，給出一個使用全新方法的簡潔證明。

2．2 凝聚態(tài)物理、粒子物理學(xué)、天文學(xué)領(lǐng)域

2．2．1 凝聚態(tài)物理促進新材料的發(fā)現(xiàn)

2018年凝聚態(tài)物理領(lǐng)域最引人矚目的一個發(fā)現(xiàn)就是雙層石墨烯的超導(dǎo)性，由美國和日本的研究人員共同完成。這一發(fā)現(xiàn)使得“魔角”雙層石墨烯成為超導(dǎo)家族的新成員，開啟轉(zhuǎn)角電子學(xué)新時代［19］，并推動了石墨烯研究中的一系列重要進展：科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種微調(diào)兩層石墨烯之間轉(zhuǎn)角的方法并可以通過這種方法控制電子的性質(zhì)；進一步的理論研究揭示了雙層和三層石墨烯中的電子躍遷；理論物理學(xué)家指出，非常規(guī)超導(dǎo)體具有巨大潛力，包括拓撲超導(dǎo)電性、材料邊界存在拓撲的“馬約拉納態(tài)”；在二維材料中施加轉(zhuǎn)角可以抑制反轉(zhuǎn)散射（U-過程），這種散射會降低高溫下載流子的遷移率。

美科學(xué)家發(fā)明了一種能在原子層面“無縫縫制”兩種超薄晶體的新技術(shù)，這將為制造高質(zhì)量新型電子產(chǎn)品提供可能。在電子學(xué)領(lǐng)域，兩種不同半導(dǎo)體接觸形成的界面區(qū)域“異質(zhì)結(jié)”是太陽能電池、LED（發(fā)光二極管）和計算機芯片的重要構(gòu)件。兩種材料的接觸界面越平坦，電子流動越容易，產(chǎn)品性能越優(yōu)越。這種材料將有助于開發(fā)出柔性LED、幾個原子厚度的二維電路以及拉伸后可以變色的纖維等。

我國科學(xué)家首次在鐵基超導(dǎo)體中觀察到了馬約拉納任意子。這種馬約拉納任意子純凈度較高，能夠在相比以往更高的溫度下得以實現(xiàn)，且材料體系簡單。該發(fā)現(xiàn)或?qū)Ψ€(wěn)定的高容錯量子計算機研發(fā)有極大幫助。

2．2．2 粒子物理學(xué)研究持續(xù)取得突破性進展，宇宙探秘不斷深入

希格斯物理和新物理尋找領(lǐng)域，探測到希格斯玻色子與頂夸克粒子的相互作用。2018年，歐洲核子研究中心的CMS和ATLAS實驗組探測到希格斯玻色子與頂夸克之間的相互作用。他們還首次觀測到希格斯玻色子到頂夸克的衰變模式，完成了希格斯粒子與第三代費米子直接相互作用的實驗觀測［20，21］。中國 ATLAS和 CMS研究團隊在這些結(jié)果中做出了重要貢獻。

日本科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種名為“微泡內(nèi)爆”的全新粒子加速機制。日本科學(xué)家利用超級計算機模擬，在理論上預(yù)言了新粒子雙重子態(tài)粒子“ΩΩ”的存在，有望闡明基本粒子夸克如何組合成物質(zhì)這一現(xiàn)代物理學(xué)的根本問題。

首次探測到來自耀變體的中微子，推動多信使天文學(xué)進入新時代。2018年，南極冰立方中微子天文臺首次觀測到耀變體發(fā)出的高能中微子信號［22］，并且與美國費米伽瑪射線太空望遠鏡等全球多家光學(xué)望遠鏡觀測到的信號一致，首次實現(xiàn)了高能中微子信號參與的多信使天文學(xué)觀測。這次耀變體的觀測和2017年中子星合并事件的引力波和光學(xué)信號聯(lián)合觀測一起推動了多信使天文學(xué)時代的來臨。

中微子難題再次復(fù)雜化。美國費米實驗室迷你升能器微中子（MiniBooNE）實驗發(fā)現(xiàn)了“惰性中微子”，與已知的三個中微子味（電子味、μ子味、τ子味）不相符［23］，這一結(jié)果也進一步驗證了液體閃爍器中微子探測器（LSND）實驗的早期結(jié)果。MiniBooNE和LSND的反常信號與其他加速器和反應(yīng)堆實驗產(chǎn)生的中微子相關(guān)結(jié)果存在矛盾［24］。MiniBooNE的新結(jié)果重新點燃了對中微子相關(guān)領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。此成果被《科學(xué)》雜志評為2018年度最重要的十大科學(xué)突破之一。

暗物質(zhì)探測向更高的靈敏度推進。2018年，暗物質(zhì)探測向更高的靈敏度推進，一方面在探測器體量和暗物質(zhì)數(shù)據(jù)量上不斷積累提升，另一方面各種新型探測方式在不同暗物質(zhì)參數(shù)空間得到驗證。中國在直接探測、間接探測和對撞機探測這3個方面積極主導(dǎo)或者深度參與，繼續(xù)發(fā)揮著舉足輕重的作用。

暗物質(zhì)領(lǐng)域在2018年有很多“動蕩”。弱相互作用有質(zhì)量粒子是被最廣泛討論的暗物質(zhì)候選者，但是近來其他候選者逐漸引起注意。其中，美國的LIGO和歐洲的VIRGO天文臺聯(lián)合探測到雙黑洞合并產(chǎn)生引力波之后，原始黑洞得到了廣泛關(guān)注。此成果被《科學(xué)》雜志評為2018年度最重要的十大科學(xué)突破之一。

2．2．3 2018年是天文學(xué)穩(wěn)步前進的一年

天文學(xué)家測定迄今最精確宇宙膨脹速度。2018年7月，一個國際研究團隊通過用天文望遠鏡確定星系距離，測得迄今最精確的宇宙膨脹速度（即哈勃常數(shù)），73．5公里／（秒·百萬秒差距），即一個星系與地球的距離每增加百萬秒差距，其遠離地球的速度就增加73．5公里／秒。

引力波研究從個別研究向樣本研究轉(zhuǎn)變。繼2016年轟動世界的首次直接探測到引力波，2017年再次轟動世界的首次直接探測到中子星并合產(chǎn)生的引力波及其伴隨的電磁信號之后，2018年引力波研究熱度不減，截至2018年11月，引力波探測器LIGO和Virgo已經(jīng)探測到超過10個引力波事件，發(fā)布第一版引力波事件源表［25］，標志著探測到的引力波事件數(shù)有了量級的變化，引力波研究從個別研究向樣本研究轉(zhuǎn)變。

2．3 合成與催化、理論與機制、分析與測量等化學(xué)核心領(lǐng)域

2018年，化學(xué)在新分子創(chuàng)制［26］、催化與反應(yīng)［27］、手性科學(xué)等核心領(lǐng)域取得重要進展。手性研究在發(fā)現(xiàn)新類型的手性異構(gòu)現(xiàn)象［28］、顛覆教科書的手性合成方法［29］、外場調(diào)控的手性分離、新穎的手性材料［30］等方向頻頻取得突破。機器學(xué)習(xí)與人工智能等新技術(shù)給化學(xué)研究注入新的活力。美國化學(xué)家利用機器學(xué)習(xí)算法預(yù)測分子的性質(zhì)、探索新的反應(yīng)［31］；利用化學(xué)合成機器人優(yōu)化合成路線［32］，擺脫枯燥乏味且危險的實驗室工作，更加有目的、有效地創(chuàng)制新物質(zhì)。德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)開發(fā)出一種新的納米機器人電驅(qū)動技術(shù)，可使納米機器人在分子工廠像流水線一樣以足夠快的速度工作，有望快速發(fā)現(xiàn)化學(xué)試樣中特定物質(zhì)或合成復(fù)雜分子?？茖W(xué)家用電子束取代傳統(tǒng)的 X射線，快速發(fā)現(xiàn)分子結(jié)構(gòu)?；瘜W(xué)在與生命、材料科學(xué)的交叉中煥發(fā)出新活力，極大地拓展了自身的發(fā)展空間。中國化學(xué)研究再上新臺階，在化學(xué)反應(yīng)機制與理論、合成化學(xué)、材料化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、化學(xué)工程等多個領(lǐng)域產(chǎn)生原創(chuàng)性突破。中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所馬大為、南開大學(xué)周其林和四川大學(xué)馮曉明，因在發(fā)明新催化劑和新反應(yīng)方面的創(chuàng)造性貢獻，獲得了2018未來科學(xué)大獎物質(zhì)科學(xué)獎。

2．4 納米材料、納米能源、納米生物醫(yī)藥領(lǐng)域

納米材料領(lǐng)域，科學(xué)家們在超強碳納米管纖維領(lǐng)域取得重大突破，首次合成具有拓撲性質(zhì)的石墨烯納米帶且探測到石墨烯材料的拓撲性質(zhì)，開發(fā)出5納米存儲元器件，開發(fā)出“納米閥門”，提出DNA納米自組裝新方法。

納米能源領(lǐng)域，2018年，科學(xué)家們采用新型電荷選擇性材料改性、光吸收改善、硅納米陷光結(jié)構(gòu)構(gòu)筑、硅表面鈍化和硅／金屬界面接觸電阻降低等策略，提升了太陽能電池轉(zhuǎn)換效率，同時，降低了成本；中國科學(xué)家成功制備了具有多級結(jié)構(gòu)的銀納米線——石墨烯三維多孔載體，并負載金屬鋰作為復(fù)合負極材料，這一載體可抑制鋰枝晶產(chǎn)生，從而實現(xiàn)電池超高速充電，有望大幅延長鋰電池“壽命”；中國科學(xué)家基于疏水性納米纖維高分子研發(fā)出新型可穿戴摩擦納米發(fā)電機；日本科學(xué)家開發(fā)出一種基于納米圖案化有機太陽能電池的自供能超柔性生物傳感器，實現(xiàn)了對心率的實時精準監(jiān)測。

納米生物醫(yī)藥領(lǐng)域，2018年，天津大學(xué)科學(xué)家制備出非致病、可穿膜，并能定向傳遞的仿病毒納米顆粒，可成功地混進病毒圈，把基因藥物送到目的地。

3 領(lǐng)域發(fā)展趨勢展望

1）數(shù)學(xué)：各分支更加深入交叉融匯，尤其是與自然科學(xué)、工程技術(shù)與社會科學(xué)更加廣泛的交叉融合。

2）物理學(xué)：將繼續(xù)與數(shù)學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、環(huán)境、能源等其他學(xué)科的交叉、滲透和融合；物理研究對象將更加復(fù)合化、多樣化，更加強調(diào)多功能、可調(diào)控性；大數(shù)據(jù)和人工智能的發(fā)展、新材料和新效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，將會極大推動凝聚態(tài)物理、軟凝聚態(tài)物理和材料物理的發(fā)展。

3）天文學(xué)：觀測手段已從光學(xué)波段拓展到全電磁波段；引力波、中微子、宇宙射線天文學(xué)打開了觀測宇宙的新窗口，天文學(xué)觀測進入多信使時代；天文學(xué)觀測視角從陸地拓展到極地，從地基拓展到空基；天文學(xué)觀測進入多平臺時代；天文學(xué)觀測向更高靈敏度，更高空間、時間和光譜分辨率，更強集光本領(lǐng)和更大視場發(fā)展。

4）化學(xué)：通過與生命、醫(yī)學(xué)、材料、環(huán)境、能源等其他學(xué)科的交叉融合，不斷發(fā)現(xiàn)新問題、發(fā)展新方法、開辟新方向。

5）納米科技：將成為推動世界各國經(jīng)濟發(fā)展的重要驅(qū)動力之一，越來越受到世界各國關(guān)注，在電子、信息、生物、化工、醫(yī)藥、機械、交通、國防等領(lǐng)域有著重要意義和廣泛的應(yīng)用前景。納米科技更將致力于多學(xué)科融合解決重大挑戰(zhàn)問題。納米科技由基礎(chǔ)研究向應(yīng)用研究及產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)變。

6）量子計算：量子計算時代即將來臨。2018年5月，波士頓咨詢公司的《即將來臨的量子計算飛躍》［33］報告指出，量子計算時代即將來臨。預(yù)計到2030年，量子計算的應(yīng)用市場規(guī)?？蛇_500多億美元。量子計算將在未來25年間經(jīng)歷三代發(fā)展走向技術(shù)成熟。2018年10月，Gartner公布2019年量子計算發(fā)展趨勢［34］，量子計算真實的應(yīng)用范圍已經(jīng)從個性化醫(yī)療走向圖像識別優(yōu)化等一系列廣泛現(xiàn)象。