通信世界網(wǎng)消息（CWW）以量子計(jì)算、量子通信、量子精密測量為代表的量子信息技術(shù)是量子科技的重要組成部分，發(fā)展量子信息技術(shù)是構(gòu)建新質(zhì)生產(chǎn)力、打造創(chuàng)新發(fā)展新動能、開辟未來產(chǎn)業(yè)新賽道的重要方向之一。當(dāng)前，量子信息技術(shù)領(lǐng)域基礎(chǔ)研究穩(wěn)步推進(jìn)，工程研制取得成果，應(yīng)用探索不斷深入，產(chǎn)業(yè)生態(tài)培育多方并進(jìn)，已進(jìn)入科技攻關(guān)、工程研發(fā)、應(yīng)用探索和產(chǎn)業(yè)培育相互帶動的一體化發(fā)展階段。未來，有望成為加快前沿科技探索、推動信息通信技術(shù)發(fā)展和促進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)升級的新引擎和加速器。

量子信息技術(shù)助力開辟未來產(chǎn)業(yè)新賽道

量子信息技術(shù)作為量子科技的重 要組成部分，是通過探測和調(diào)控亞原子尺度的微觀物理系統(tǒng)，利用量子疊加、量子糾纏、量子隧穿等量子態(tài)獨(dú)特的物理學(xué)現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的感知、計(jì)算和傳輸?shù)募夹g(shù)。量子信息技術(shù)歷經(jīng)四十余年的發(fā)展，已逐漸成為開辟未來產(chǎn)業(yè)新賽道的重要手段之一。近年來，經(jīng)過業(yè)界不斷努力，量子信息技術(shù)領(lǐng)域的科研成果層出不窮，應(yīng)用探索在多個行業(yè)領(lǐng)域廣泛開展，產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展方興未艾。

我國高度重視量子信息領(lǐng)域發(fā)展，持續(xù)加強(qiáng)對量子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的政策扶持，通過央地協(xié)同促進(jìn)產(chǎn)業(yè)培育與發(fā)展。早在2015年之前，國務(wù)院就在《國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中長期規(guī)劃（2012—2030年）》中提出了構(gòu)建量子通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺的目標(biāo)。2016年，《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》將量子通信及量子計(jì)算技術(shù)納入“科技創(chuàng)新2030—重大項(xiàng)目”，彰顯出其作為國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的突出地位。為進(jìn)一步強(qiáng)化科技創(chuàng)新對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的支撐作用，2020年科技部出臺了《關(guān)于科技創(chuàng)新支撐復(fù)工復(fù)產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)運(yùn)行的若干措施》，其中特別提到加大對包括量子通信在內(nèi)的關(guān)鍵科技項(xiàng)目的支持力度。隨后，在2021年發(fā)布的“十四五”規(guī)劃中明確指出，應(yīng)集中力量開展量子信息技術(shù)研發(fā)，包括組建國家級實(shí)驗(yàn)室、開展重大科技項(xiàng)目、前瞻謀劃未來產(chǎn)業(yè)等。2023年2月和12月的兩次中央經(jīng)濟(jì)工作會議，均強(qiáng)調(diào)要加快量子計(jì)算等前沿技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用推廣。

近年來，我國在量子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的戰(zhàn)略布局達(dá)到新高度。2025年《政府工作報(bào)告》提出：創(chuàng)新能力有新提升，集成電路、人工智能、量子科技等領(lǐng)域取得新成果；建立未來產(chǎn)業(yè)投入增長機(jī)制，培育生物制造、量子科技、具身智能、6G等未來產(chǎn)業(yè)。黨的二十屆三中全會審議通過的《中共中央關(guān)于進(jìn)一步全面深化改革 推進(jìn)中國式現(xiàn)代化的決定》提出：完善推動量子科技等戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)的發(fā)展政策和治理體系，引導(dǎo)新興產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。此外，河南、湖南、廣東、陜西、貴州等省也在地方政府工作報(bào)告和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃中提出，積極推進(jìn)量子信息未來產(chǎn)業(yè)培育以及生態(tài)建設(shè)先行先試。

量子計(jì)算領(lǐng)域多路線并行發(fā)展，應(yīng)用落地尚需時日

量子計(jì)算以量子比特為基本單元，利用量子疊加和干涉等原理實(shí)現(xiàn)并行計(jì)算，有望產(chǎn)生全新計(jì)算范式，在處理復(fù)雜問題時帶來指數(shù)級加速優(yōu)勢，是未來計(jì)算能力實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的重要方向。

量子計(jì)算目前處于技術(shù)攻堅(jiān)的關(guān)鍵時期，其中量子計(jì)算硬件路線是發(fā)展核心。不同路線各有其優(yōu)勢和局限性，核心差異體現(xiàn)在物理載體、操控方式、環(huán)境需求及擴(kuò)展性能等方面。各技術(shù)路線發(fā)展均處于穩(wěn)步推進(jìn)階段，何種技術(shù)路線能最終勝出尚未有定論，技術(shù)路線收斂仍需較長時間。各類原型機(jī)的關(guān)鍵性能指標(biāo)距離大規(guī)模通用量子計(jì)算的要求仍有很大差距，未來需要在提升量子比特規(guī)模的同時，實(shí)現(xiàn)量子糾錯和高精度邏輯門操控，這有待學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界持續(xù)開展協(xié)同攻關(guān)。

在量子糾錯方面，作為保護(hù)量子比特免受環(huán)境噪聲和自身退相干效應(yīng)影響、提升邏輯門保真度、最終實(shí)現(xiàn)大規(guī)模可容錯通用量子計(jì)算的必要環(huán)節(jié)，近年來其在技術(shù)研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方面取得諸多進(jìn)展。當(dāng)前，量子糾錯仍處于技術(shù)方案開放探索和原理性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證階段。基于量子糾錯實(shí)現(xiàn)實(shí)用化邏輯量子比特將是下一個重大里程碑。如何擴(kuò)大硬件系統(tǒng)中可參與糾錯編碼的物理比特規(guī)模及擴(kuò)展可操控維度，同時提升糾錯操作過程的保真度、實(shí)時解碼的能力與速度，是實(shí)現(xiàn)實(shí)用化量子糾錯過程中面臨的主要技術(shù)挑戰(zhàn)。

量子計(jì)算的應(yīng)用場景主要包括量子模擬、量子組合優(yōu)化、量子人工智能和量子線性代數(shù)等。需要明確的是，量子計(jì)算至今仍未實(shí)現(xiàn)“殺手級”應(yīng)用突破，當(dāng)前應(yīng)用案例主要屬于原理性驗(yàn)證和可行性實(shí)驗(yàn)范疇，受限于硬件能力不足，在問題規(guī)模和求解精度等方面難以體現(xiàn)量子計(jì)算在指數(shù)級加速求解上的優(yōu)勢。2024年7月，Gartner發(fā)布的深度技術(shù)成熟度曲線顯示，量子計(jì)算技術(shù)已翻越“過高期望”頂點(diǎn)，若短期內(nèi)無法在實(shí)用中展現(xiàn)應(yīng)用價(jià)值，可能面臨“幻滅之谷”的發(fā)展低潮。

隨著近年量子計(jì)算原型機(jī)研制、軟件研發(fā)、應(yīng)用探索和云平臺服務(wù)的快速發(fā)展，國內(nèi)量子計(jì)算初創(chuàng)企業(yè)大量涌現(xiàn)，應(yīng)用行業(yè)企業(yè)也不斷加入，量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)鏈已具雛形。產(chǎn)業(yè)鏈上游涵蓋量子計(jì)算機(jī)研制所需的核心材料、器件與組件制造，以及環(huán)境支撐與測控等領(lǐng)域，是量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)生態(tài)的支撐底座；產(chǎn)業(yè)鏈中游包括量子計(jì)算原型機(jī)制造商和軟件供應(yīng)商，是產(chǎn)業(yè)生態(tài)的核心環(huán)節(jié)；產(chǎn)業(yè)鏈下游包括云平臺供應(yīng)商和行業(yè)應(yīng)用企業(yè)等。

量子保密通信領(lǐng)域研究持續(xù)推進(jìn)，應(yīng)用探索廣泛開展

基于量子密鑰分發(fā)（QKD）、量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器（QRNG）和量子安全直接通信等方案的量子保密通信，是量子通信進(jìn)入實(shí)用化階段的技術(shù)方向。近年來，新型協(xié)議研究、系統(tǒng)試驗(yàn)驗(yàn)證和樣機(jī)工程化研發(fā)不斷推進(jìn)，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)性能指標(biāo)持續(xù)提升，而產(chǎn)品仍需進(jìn)一步提質(zhì)降本，只有不斷完善系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)實(shí)安全性標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及測試驗(yàn)證體系，才能有效推動技術(shù)產(chǎn)品和解決方案規(guī)?；逃谩?/p>

在QKD科研探索方面，提升雙光場（TF）和連續(xù)變量（CV）等新型協(xié)議系統(tǒng)的性能和實(shí)用化水平是學(xué)術(shù)界的關(guān)注點(diǎn)。在QRNG前沿研究方面，提升樣機(jī)產(chǎn)品的集成化水平，探索測量設(shè)備無關(guān)（MDI）、設(shè)備無關(guān)（DI）等新型協(xié)議以及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，是業(yè)界努力的目標(biāo)。作為當(dāng)前突破量子態(tài)遠(yuǎn)距離傳輸瓶頸的主要技術(shù)方案，星地量子通信已成為探索QKD廣域組網(wǎng)和靈活應(yīng)用的重要方向。

此外，基于量子隱形傳態(tài)、量子存儲中繼和量子態(tài)轉(zhuǎn)換等關(guān)鍵技術(shù)構(gòu)建量子信息網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)量子信息系統(tǒng)的互聯(lián)組網(wǎng)，進(jìn)一步提升量子計(jì)算機(jī)的運(yùn)算處理能力，以及量子傳感器的測量精度和靈敏度，帶來全新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和信息傳輸模式。量子信息網(wǎng)絡(luò)是量子信息三大領(lǐng)域未來融合發(fā)展的演進(jìn)方向，當(dāng)前主要處于技術(shù)方案探索和試驗(yàn)驗(yàn)證階段。國內(nèi)外科學(xué)研究高度活躍，在協(xié)議方案、核心器件、轉(zhuǎn)換接口和組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)四個方面取得了諸多成果。

量子通信應(yīng)用場景探索在金融、能源、數(shù)據(jù)中心、移動通信等領(lǐng)域持續(xù)開展，而廣泛使用量子保密通信技術(shù)開展融合加密應(yīng)用，則仍面臨諸多問題和挑戰(zhàn)，商用前景尚不明朗。對于量子保密通信規(guī)模化應(yīng)用的發(fā)展路徑，業(yè)界存在不同看法，需要進(jìn)一步探討加以明確。未來，加快量子保密通信技術(shù)的工程化研發(fā)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品提質(zhì)降本，開發(fā)重點(diǎn)行業(yè)領(lǐng)域的專網(wǎng)和高安全性加密專線等典型應(yīng)用場景，是推動量子保密通信突破應(yīng)用局限性和產(chǎn)業(yè)化瓶頸的主攻方向。

隨著量子保密通信試點(diǎn)應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的推進(jìn)，其產(chǎn)業(yè)生態(tài)已初步建立并逐漸發(fā)展，形成了包括基礎(chǔ)研究、設(shè)備研發(fā)、建設(shè)運(yùn)維和安全應(yīng)用在內(nèi)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。量子保密通信產(chǎn)業(yè)鏈上游主要涉及基礎(chǔ)研究和技術(shù)創(chuàng)新，是產(chǎn)業(yè)生態(tài)的核心源頭；產(chǎn)業(yè)鏈中游主要聚焦系統(tǒng)集成和量子通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)領(lǐng)域，重點(diǎn)開展設(shè)備產(chǎn)品研發(fā)和實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)；產(chǎn)業(yè)鏈下游主要涉及量子保密通信的實(shí)際應(yīng)用及市場推廣，特別是在政務(wù)、金融、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域的商業(yè)化應(yīng)用。

量子精密測量領(lǐng)域技術(shù)方案多元，應(yīng)用前景廣闊

量子精密測量具有技術(shù)方案多元、應(yīng)用場景廣泛、戰(zhàn)略價(jià)值突出等特點(diǎn)，其核心優(yōu)勢在于開發(fā)和利用量子疊加、量子糾纏和量子非經(jīng)典關(guān)聯(lián)等量子物理特性，實(shí)現(xiàn)傳感測量方法在精度、靈敏度和分辨率等關(guān)鍵指標(biāo)上的指數(shù)級提升。量子精密測量的主要技術(shù)方案包括冷原子干涉、核磁/順磁共振、金剛石色心、無自旋交換弛豫原子自旋（SERF），以及借助量子糾纏或壓縮效應(yīng)增強(qiáng)的探測技術(shù)等。利用它實(shí)現(xiàn)傳感測量的物理量種類繁多，如頻率、時間、重力場、加速度、角速度、磁場、電場、溫度乃至物質(zhì)痕量檢測等。

量子精密測量領(lǐng)域不同技術(shù)方案與產(chǎn)品的技術(shù)成熟度各異。微波原子鐘等量子時頻基準(zhǔn)產(chǎn)品已在秒定義、世界協(xié)調(diào)時、衛(wèi)星定位導(dǎo)航等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用；新一代光學(xué)原子鐘、核鐘研究蓬勃發(fā)展，有望進(jìn)一步提升時間頻率計(jì)量精度；原子干涉磁力儀和重力儀等已有樣機(jī)產(chǎn)品，在心腦磁醫(yī)療檢測、地質(zhì)資源勘測等領(lǐng)域開展示范應(yīng)用；由量子陀螺儀和加速度計(jì)組成的量子慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，以及里德堡原子天線電場測量系統(tǒng)、量子雷達(dá)等技術(shù)，在航空航天、國防軍工等領(lǐng)域的應(yīng)用具有突出戰(zhàn)略價(jià)值。除上述業(yè)界關(guān)注度較高的技術(shù)及產(chǎn)品外，近年來新型量子精密測量技術(shù)方案和應(yīng)用場景的研究成果也不斷涌現(xiàn)。

量子精密測量技術(shù)的應(yīng)用場景覆蓋基礎(chǔ)科研、國防軍工、航空航天、定位導(dǎo)航、環(huán)境監(jiān)測、生物醫(yī)療及資源勘探等眾多領(lǐng)域。尤其是在航空航天、國防軍工等領(lǐng)域，其應(yīng)用的戰(zhàn)略價(jià)值突出，在歐美等發(fā)達(dá)國家備受重視。各國政府部門通過科技項(xiàng)目支持、合同簽訂、產(chǎn)品采購等方式，成為推動量子精密測量技術(shù)發(fā)展、產(chǎn)品成熟化和應(yīng)用落地的重要支持者。

隨著量子精密測量技術(shù)探索和樣機(jī)研發(fā)的不斷深化，相關(guān)配套與應(yīng)用企業(yè)已超過百家，以“上游基礎(chǔ)材料、核心器件與系統(tǒng)，中游系統(tǒng)樣機(jī)產(chǎn)品，以及下游跨行業(yè)應(yīng)用”為組成部分的量子精密測量產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)業(yè)生態(tài)已具雛形。產(chǎn)業(yè)生態(tài)的發(fā)展為量子精密測量的商業(yè)化奠定了基礎(chǔ)，而要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，還應(yīng)提升樣機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)成熟度，實(shí)現(xiàn)成本控制，拓展應(yīng)用場景，以提升用戶的接受度。

培育量子信息未來產(chǎn)業(yè)須多方共同支持

以量子計(jì)算、量子通信和量子測量為代表的量子信息技術(shù)，既是量子科技的重要組成部分，也是開辟未來產(chǎn)業(yè)新賽道的重要發(fā)展方向。當(dāng)前，量子信息領(lǐng)域進(jìn)入科技攻關(guān)、工程研發(fā)、應(yīng)用探索和產(chǎn)業(yè)培育一體化發(fā)展的關(guān)鍵階段，科研成果亮點(diǎn)不斷涌現(xiàn)，原型機(jī)和產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)展迅速；示范應(yīng)用與測試驗(yàn)證廣泛開展，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究取得階段性成果；市場投融資保持活躍，獨(dú)角獸企業(yè)成為關(guān)注熱點(diǎn)，產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展方興未艾。促進(jìn)量子科學(xué)和技術(shù)發(fā)展，推動應(yīng)用賦能，增進(jìn)人類福祉，已成為全人類的共同心愿。

總體而言，我國量子信息領(lǐng)域發(fā)展態(tài)勢積極向好，但也要保持警惕：面對日益激烈的國際競爭以及技術(shù)產(chǎn)業(yè)快速演進(jìn)的現(xiàn)狀，我國尚存在“不進(jìn)則退、慢進(jìn)亦退”的發(fā)展風(fēng)險(xiǎn)。未來，應(yīng)在加快關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、研發(fā)標(biāo)志性產(chǎn)品、建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施平臺、促進(jìn)“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同、拓展國際交流合作等方面進(jìn)一步凝聚共識、協(xié)同發(fā)展，取得更多科研、應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化成果，開辟未來產(chǎn)業(yè)新賽道，打造創(chuàng)新發(fā)展新動能，為實(shí)現(xiàn)中國式現(xiàn)代化提供有力支撐。