量子信息領域進入一體化推進發(fā)展關鍵期

飛象網訊（易歡）以量子計算、量子通信和量子測量為代表的量子信息技術是挑戰(zhàn)人類調控微觀世界能力極限的世紀系統工程，是對傳統技術體系產生沖擊、進行重構的重大顛覆性創(chuàng)新，將引領新一輪科技革命和產業(yè)變革方向。量子信息既是量子科技重要組成部分，也是培育未來產業(yè)、構建新質生產力、推動高質量發(fā)展的重要方向之一。經過四十余年發(fā)展，量子信息領域進入科技攻關、工程研發(fā)、應用探索和產業(yè)培育一體化推進發(fā)展關鍵期。

目前，量子信息技術已經成為大國間開展科技、經濟、軍事等領域競爭，維護技術主權與發(fā)展主動權的戰(zhàn)略制高點。30余個國家/地區(qū)發(fā)布或更新量子信息領域發(fā)展戰(zhàn)略，不完全統計總投資超過350億美元，國際競爭日趨激烈。與此同時，量子信息領域建設科技力量、加快技術攻關、打造基礎設施、推動應用探索、培育生態(tài)體系、培養(yǎng)人才梯隊，已成為各國發(fā)展規(guī)劃共識。

2025年政府工作報告指出，建立未來產業(yè)投入增長機制，培育生物制造、量子科技、具身智能、6G等未來產業(yè)。我國高度重視量子信息技術領域發(fā)展，積極推動量子信息領域總體方案、發(fā)展戰(zhàn)略、產業(yè)行動等政策和重點任務落地實施。

體現在四個方面，一是多地加快先行先試。安徽、北京、粵港澳、湖北、上海等地在量子信息領域開展先行先試布局；二是科技力量初具規(guī)模。合肥國家實驗室、粵港澳大灣區(qū)量子科學中心、北京量子院等新型研發(fā)機構成為我國量子信息領域的戰(zhàn)略科技力量代表；三是科研兩點成果頻現。“祖沖之號”、“九章”、“天元”、“量子號”等，整體水平處于全球第一梯隊；四是產業(yè)生態(tài)培育步伐加快。大型央企、科技領軍企業(yè)等投入力度持續(xù)加強，產業(yè)聯盟推動生態(tài)建設，為培育未來產業(yè)奠定良好基礎。

其中，量子計算多種路線并行發(fā)展，樣機指標迅速提升。具體而言，量子計算在三大領域中技術和產業(yè)影響力最高，處于技術攻關快速推進、應用探索蓄勢待發(fā)的發(fā)展加速期。硬件存在超導、離子阱、中性原子、光量子、硅半導體、拓撲等多種技術路線并行發(fā)展，尚未實現收斂。近年來，樣機比特數、邏輯門保真度等性能指標迅速提升，但仍有諸多科學問題和工程難題有待突破。超導、離子阱路線是各方重點關注的“種子選手”，中性原子、拓撲路線近期發(fā)展迅速，有望成為“黑馬”�；�于量子糾錯實現長相干時間、高保真度邏輯量子比特，是下一步量子計算技術攻關的重點里程碑。

量子計算應用探索在金融、化工、電信、交通等領域廣泛開展，但主要是原理概念和應用可行性驗證，尚未實現實用化落地。實現“殺手級”應用，需要突破量子優(yōu)越性、案例實用性、硬件可實現性的”不可能三角“。未來3-5年，可能在組合優(yōu)化、化學模擬等領域問題空間維度較小，運算精度不高場景中，產生有實用化價值的計算加速應用。

量子保密通信科研活躍，但應用與產業(yè)發(fā)展面臨挑戰(zhàn)。基于通信密匙分發(fā)的量子保密通信作為量子通信領域進入實用化的技術方向，在新型協議研究、安全性證明、系統實驗探索，現網試驗驗證等方面的科研持續(xù)。在星地實驗、網絡建設、項目投資等方面我國處于領先。多種協議類型的QKD系統在國內外已經實現商用，初步形成產業(yè)鏈，但產品技術工程化水平有待提升，量子加密應用場景、市場規(guī)模和產業(yè)化前景較為有限，未來需進一步提升產品性能指標和工程化水平，探索拓展有效應用場景。

量子信息網絡的目標是實現量子信息系統的互聯組網，進一步提升量子計算機運算處理能力和量子傳感器測量精度和靈敏度，是量子計算、量子通信和量子精密測量三大領域未來融合發(fā)展演進方向。量子信息網絡當前主要處于技術方案探索和試驗驗證階段，實現實用化需要突破高性能量子糾纏光源、實用化量子存儲等瓶頸。近年來，國內外量子信息網絡科研保持高度活躍，在項目規(guī)劃、協議方案、核心器件和組網實驗等方面取得諸多進展和成果，部分性能指標得到提升。

抗量子加密通過升級底層數學難題，設計新型加密算法，抵抗量子計算破解攻擊，已成為應對量子計算信息安全威脅的主流方案和全球共識。其中，我國為應對量子計算威脅，啟動PQC算法征集，推動新一代商用密碼算法標準制定。

量子精密測量也是多種技術方向并行發(fā)展，成熟度存在一定差異。量子測量具有技術方向多元、應用場景豐富、產業(yè)前景明確、軍民兩用等特點。量子時頻基準、磁力計、重力儀等逐步走向商用化，實現產品迭代。量子慣導和目標識別等處于技術萌芽期，距離產品化較遠。

在量子信息技術發(fā)展過程中，信通院長期支撐主管部門量子領域戰(zhàn)略研究。一是近年來，信通院量子團隊高效支撐工信部、科技部、發(fā)改委、網信辦等主管部門，開展戰(zhàn)略研究、規(guī)劃布局、產業(yè)調研、熱點分析監(jiān)管咨詢等工作，支撐工信部通信科技委成立量子信息技術專家咨詢組，組織開展產業(yè)課題研究、機構與企業(yè)調研、評審咨詢等活動。

二是持續(xù)開展量子信息技術產業(yè)研究。率先開展量子信息技術產業(yè)研究，連續(xù)牽頭信通院重大、重點和領域課題共16項，研判量子信息三大領域技術趨勢和發(fā)展前景。2018年起，持續(xù)7年發(fā)布《量子信息技術發(fā)展與應用研究報告》藍皮書、《量子計算發(fā)展態(tài)勢》專題報告等成果共計18項，為主管部門、學術界和產業(yè)界掌握量子科技發(fā)展動態(tài)提供重要參考等。

三是牽頭推動量子信息技術標準體系建設。在國際電信聯盟（ITU-T）、中國通信標準化協會（CCSA）和全國量子計算與測量標準化技術委員會（TC578）等平臺，牽頭組織推動量子信息標準體系建設與標準研制。在ITU-T牽頭/聯合牽頭制定國際標準14項，推動成立FG-QIT4N焦點組開展量子信息國際標準研究，牽頭輸出研究報告4項。牽頭制定我國量子信息領域首個技術標準，填補國內空白等。

四是構建量子信息領域技術產業(yè)平臺能力。構建量子信息技術產業(yè)監(jiān)測服務平臺；構建量子計算云服務監(jiān)測系統，實現國內外主流量子計算云平臺的接入與動態(tài)監(jiān)測；構建量子信息技術產品測試平臺，具備國內唯一量子保密通信設備、量子計算云平臺和抗量子加密通信設備技術產品測評平臺與CNAS檢測能力；發(fā)布量子計算測評體系2.0；構建PQC升級遷移測試驗證平臺，開展樣機產品測試，為國產PQC算法標準研究與應用奠定基礎。

五是組織開展量子信息領域技術產品測試驗證。依托量子信息領域技術驗證測試平臺與CNAS檢測能力，為國內20余家企業(yè)、科研機構、高效等提供量子信息領域的技術產品測試驗證服務。近年來完成了量子保密通信、量子計算云平臺、抗量子加密、量子時頻同步等技術、產品、網絡測試驗證項目共45項。推動基于應用算法的量子計算功能與性能測試工具與用例集開發(fā)，全面測試驗證量子計算產品性能等。

六是推動量子產業(yè)聯盟與產業(yè)生態(tài)建設。2022年7月，在工信部指導下，信通院聯合我國量子信息領域代表性高校、科研機構和企業(yè)共同發(fā)起成立量子信息網絡產業(yè)聯盟（QIIA），成員單位數量達104家，成為我國量子信息領域有廣泛代表性和參與度的產業(yè)平臺，信通院擔任秘書處單位。近三年來，QIIA組織開展技術產業(yè)研究、應用案例征集、量子信息技術應用創(chuàng)新競賽、協同創(chuàng)新平臺申報建設、標準實施驗證測試等多項量子信息產業(yè)生態(tài)建設工作。