量子信息技術產業發展現狀、挑戰及對策建議
通信世界網消息（CWW）以量子計算、量子通信、量子精密測量爲代表的量子信息技術是量子科技的重要組成部分，發展量子信息技術是構建新質生產力、打造創新發展新動能、開闢未來產業新賽道的重要方向之一。當前，量子信息技術領域基礎研究穩步推進，工程研製取得成果，應用探索不斷深入，產業生態培育多方並進，已進入科技攻關、工程研發、應用探索和產業培育相互帶動的一體化發展階段。未來，有望成爲加快前沿科技探索、推動信息通信技術發展和促進數字經濟產業升級的新引擎和加速器。
量子信息技術助力開闢未來產業新賽道
量子信息技術作爲量子科技的重 要組成部分，是通過探測和調控亞原子尺度的微觀物理系統，利用量子疊加、量子糾纏、量子隧穿等量子態獨特的物理學現象，實現信息數據的感知、計算和傳輸的技術。量子信息技術歷經四十餘年的發展，已逐漸成爲開闢未來產業新賽道的重要手段之一。近年來，經過業界不斷努力，量子信息技術領域的科研成果層出不窮，應用探索在多個行業領域廣泛開展，產業生態發展方興未艾。
我國高度重視量子信息領域發展，持續加強對量子信息技術產業的政策扶持，通過央地協同促進產業培育與發展。早在2015年之前，國務院就在《國家重大科技基礎設施建設中長期規劃（2012—2030年）》中提出了構建量子通信網絡實驗平臺的目標。2016年，《“十三五”國家科技創新規劃》將量子通信及量子計算技術納入“科技創新2030—重大項目”，彰顯出其作爲國家戰略新興產業的突出地位。爲進一步強化科技創新對經濟社會發展的支撐作用，2020年科技部出臺了《關於科技創新支撐復工復產和經濟平穩運行的若干措施》，其中特別提到加大對包括量子通信在內的關鍵科技項目的支持力度。隨後，在2021年發佈的“十四五”規劃中明確指出，應集中力量開展量子信息技術研發，包括組建國家級實驗室、開展重大科技項目、前瞻謀劃未來產業等。2023年2月和12月的兩次中央經濟工作會議，均強調要加快量子計算等前沿技術研發和應用推廣。
近年來，我國在量子信息技術產業領域的戰略佈局達到新高度。2025年《政府工作報告》提出：創新能力有新提升，集成電路、人工智能、量子科技等領域取得新成果；建立未來產業投入增長機制，培育生物製造、量子科技、具身智能、6G等未來產業。黨的二十屆三中全會審議通過的《中共中央關於進一步全面深化改革 推進中國式現代化的決定》提出：完善推動量子科技等戰略性產業的發展政策和治理體系，引導新興產業健康有序發展。此外，河南、湖南、廣東、陝西、貴州等省也在地方政府工作報告和產業規劃中提出，積極推進量子信息未來產業培育以及生態建設先行先試。
量子計算領域多路線並行發展，應用落地尚需時日
量子計算以量子比特爲基本單元，利用量子疊加和干涉等原理實現並行計算，有望產生全新計算範式，在處理複雜問題時帶來指數級加速優勢，是未來計算能力實現跨越式發展的重要方向。
量子計算目前處於技術攻堅的關鍵時期，其中量子計算硬件路線是發展核心。不同路線各有其優勢和侷限性，核心差異體現在物理載體、操控方式、環境需求及擴展性能等方面。各技術路線發展均處於穩步推進階段，何種技術路線能最終勝出尚未有定論，技術路線收斂仍需較長時間。各類原型機的關鍵性能指標距離大規模通用量子計算的要求仍有很大差距，未來需要在提升量子比特規模的同時，實現量子糾錯和高精度邏輯門操控，這有待學術界和產業界持續開展協同攻關。
在量子糾錯方面，作爲保護量子比特免受環境噪聲和自身退相干效應影響、提升邏輯門保真度、最終實現大規模可容錯通用量子計算的必要環節，近年來其在技術研究和實驗驗證方面取得諸多進展。當前，量子糾錯仍處於技術方案開放探索和原理性實驗驗證階段。基於量子糾錯實現實用化邏輯量子比特將是下一個重大里程碑。如何擴大硬件系統中可參與糾錯編碼的物理比特規模及擴展可操控維度，同時提升糾錯操作過程的保真度、實時解碼的能力與速度，是實現實用化量子糾錯過程中面臨的主要技術挑戰。
量子計算的應用場景主要包括量子模擬、量子組合優化、量子人工智能和量子線性代數等。需要明確的是，量子計算至今仍未實現“殺手級”應用突破，當前應用案例主要屬於原理性驗證和可行性實驗範疇，受限於硬件能力不足，在問題規模和求解精度等方面難以體現量子計算在指數級加速求解上的優勢。2024年7月，Gartner發佈的深度技術成熟度曲線顯示，量子計算技術已翻越“過高期望”頂點，若短期內無法在實用中展現應用價值，可能面臨“幻滅之谷”的發展低潮。
隨着近年量子計算原型機研製、軟件研發、應用探索和雲平臺服務的快速發展，國內量子計算初創企業大量涌現，應用行業企業也不斷加入，量子計算產業鏈已具雛形。產業鏈上游涵蓋量子計算機研製所需的核心材料、器件與組件製造，以及環境支撐與測控等領域，是量子計算產業生態的支撐底座；產業鏈中游包括量子計算原型機制造商和軟件供應商，是產業生態的核心環節；產業鏈下游包括雲平臺供應商和行業應用企業等。
量子保密通信領域研究持續推進，應用探索廣泛開展
基於量子密鑰分發（QKD）、量子隨機數發生器（QRNG）和量子安全直接通信等方案的量子保密通信，是量子通信進入實用化階段的技術方向。近年來，新型協議研究、系統試驗驗證和樣機工程化研發不斷推進，實驗系統性能指標持續提升，而產品仍需進一步提質降本，只有不斷完善系統和網絡的現實安全性標準規範及測試驗證體系，纔能有效推動技術產品和解決方案規模化商用。
在QKD科研探索方面，提升雙光場（TF）和連續變量（CV）等新型協議系統的性能和實用化水平是學術界的關注點。在QRNG前沿研究方面，提升樣機產品的集成化水平，探索測量設備無關（MDI）、設備無關（DI）等新型協議以及系統實現，是業界努力的目標。作爲當前突破量子態遠距離傳輸瓶頸的主要技術方案，星地量子通信已成爲探索QKD廣域組網和靈活應用的重要方向。
此外，基於量子隱形傳態、量子存儲中繼和量子態轉換等關鍵技術構建量子信息網絡，可以實現量子信息系統的互聯組網，進一步提升量子計算機的運算處理能力，以及量子傳感器的測量精度和靈敏度，帶來全新的網絡架構和信息傳輸模式。量子信息網絡是量子信息三大領域未來融合發展的演進方向，當前主要處於技術方案探索和試驗驗證階段。國內外科學研究高度活躍，在協議方案、核心器件、轉換接口和組網實驗四個方面取得了諸多成果。
量子通信應用場景探索在金融、能源、數據中心、移動通信等領域持續開展，而廣泛使用量子保密通信技術開展融合加密應用，則仍面臨諸多問題和挑戰，商用前景尚不明朗。對於量子保密通信規模化應用的發展路徑，業界存在不同看法，需要進一步探討加以明確。未來，加快量子保密通信技術的工程化研發，實現產品提質降本，開發重點行業領域的專網和高安全性加密專線等典型應用場景，是推動量子保密通信突破應用侷限性和產業化瓶頸的主攻方向。
隨着量子保密通信試點應用和網絡建設的推進，其產業生態已初步建立並逐漸發展，形成了包括基礎研究、設備研發、建設運維和安全應用在內的產業生態系統。量子保密通信產業鏈上游主要涉及基礎研究和技術創新，是產業生態的核心源頭；產業鏈中游主要聚焦系統集成和量子通信網絡建設領域，重點開展設備產品研發和實驗網絡建設；產業鏈下游主要涉及量子保密通信的實際應用及市場推廣，特別是在政務、金融、關鍵基礎設施、數據中心等領域的商業化應用。
量子精密測量領域技術方案多元，應用前景廣闊
量子精密測量具有技術方案多元、應用場景廣泛、戰略價值突出等特點，其核心優勢在於開發和利用量子疊加、量子糾纏和量子非經典關聯等量子物理特性，實現傳感測量方法在精度、靈敏度和分辨率等關鍵指標上的指數級提升。量子精密測量的主要技術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），以及藉助量子糾纏或壓縮效應增強的探測技術等。利用它實現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、溫度乃至物質痕量檢測等。
量子精密測量領域不同技術方案與產品的技術成熟度各異。微波原子鐘等量子時頻基準產品已在秒定義、世界協調時、衛星定位導航等領域廣泛應用；新一代光學原子鐘、核鍾研究蓬勃發展，有望進一步提升時間頻率計量精度；原子干涉磁力儀和重力儀等已有樣機產品，在心腦磁醫療檢測、地質資源勘測等領域開展示範應用；由量子陀螺儀和加速度計組成的量子慣性導航系統，以及裡德堡原子天線電場測量系統、量子雷達等技術，在航空航天、國防軍工等領域的應用具有突出戰略價值。除上述業界關注度較高的技術及產品外，近年來新型量子精密測量技術方案和應用場景的研究成果也不斷涌現。
量子精密測量技術的應用場景覆蓋基礎科研、國防軍工、航空航天、定位導航、環境監測、生物醫療及資源勘探等衆多領域。尤其是在航空航天、國防軍工等領域，其應用的戰略價值突出，在歐美等發達國家備受重視。各國政府部門通過科技項目支持、合同簽訂、產品採購等方式，成爲推動量子精密測量技術發展、產品成熟化和應用落地的重要支持者。
隨着量子精密測量技術探索和樣機研發的不斷深化，相關配套與應用企業已超過百家，以“上游基礎材料、核心器件與系統，中游系統樣機產品，以及下游跨行業應用”爲組成部分的量子精密測量產業鏈和產業生態已具雛形。產業生態的發展爲量子精密測量的商業化奠定了基礎，而要實現大規模商業化應用和產業化發展，還應提升樣機產品的技術成熟度，實現成本控制，拓展應用場景，以提升用戶的接受度。
培育量子信息未來產業須多方共同支持
以量子計算、量子通信和量子測量爲代表的量子信息技術，既是量子科技的重要組成部分，也是開闢未來產業新賽道的重要發展方向。當前，量子信息領域進入科技攻關、工程研發、應用探索和產業培育一體化發展的關鍵階段，科研成果亮點不斷涌現，原型機和產品研發進展迅速；示範應用與測試驗證廣泛開展，技術標準化研究取得階段性成果；市場投融資保持活躍，獨角獸企業成爲關注熱點，產業生態發展方興未艾。促進量子科學和技術發展，推動應用賦能，增進人類福祉，已成爲全人類的共同心願。
總體而言，我國量子信息領域發展態勢積極向好，但也要保持警惕：面對日益激烈的國際競爭以及技術產業快速演進的現狀，我國尚存在“不進則退、慢進亦退”的發展風險。未來，應在加快關鍵技術攻關、研發標誌性產品、建設基礎設施平臺、促進“產學研用”協同、拓展國際交流合作等方面進一步凝聚共識、協同發展，取得更多科研、應用與產業化成果，開闢未來產業新賽道，打造創新發展新動能，爲實現中國式現代化提供有力支撐。