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1、No.202505中国信息通信研究院2025年11月量子信息技术发展与应用量子信息技术发展与应用研究报告研究报告(2022025 5 年年)版权声明版权声明本报告版权属于中国信息通信研究院,并受法律保护。转载、摘编或利用其它方式使用本报告文字或者观点的,应注明本报告版权属于中国信息通信研究院,并受法律保护。转载、摘编或利用其它方式使用本报告文字或者观点的,应注明“来源:中国信息通信研究院来源:中国信息通信研究院”。违反上述声明者,本院将追究其相关法律责任。违反上述声明者,本院将追究其相关法律责任。前言前言以量子计算、量子通信和量子精密测量为代表的量子信息技术,是量子科技的重要组成部分,有望带来
2、重大技术范式变革和颠覆性创新应用,已成为培育新质生产力、打造创新发展新动能的重要方向。量子信息发展已进入科技攻关、工程研发、应用探索与产业培育相互带动、一体化推进的关键期。全球 30 余个国家和地区制定发布量子信息领域战略规划或法案,投资总额超 350 亿美元。近年来,量子信息三大领域科技创新与应用成果不断涌现,企业数量和市场投融资增长迅速,量子计算明星企业成为市场追捧对象,突破量子纠错能力是未来竞争焦点,量子计算与人工智能的融合创新与双向赋能成为关注热点,量子保密通信在电信运营商和行业专网等推动应用探索,抗量子加密算法标准研制与升级迁移渐成趋势,量子精密测量在能源电力、生物医疗等领域加快应用
3、落地。我国高度重视量子信息技术发展与应用,加快推动科技创新和产业创新深度融合,在政策布局、科研攻关、产品研发、应用示范和产业生态培育等方面,取得了一系列重要进展和成果。自 2018 年起,中国信息通信研究院连续八年发布量子信息技术发展与应用研究报告,成为管理部门和业界掌握量子信息国内外发展动态的重要参考。本报告对近一年来全球量子信息领域总体发展态势、最新技术研究与应用进展、行业发展趋势和热点问题进行分析探讨,为凝聚业界发展共识合力持续贡献力量。目录目录一、量子信息领域总体发展态势.1(一)量子科技为信息技术赋能,引领未来产业变革.1(二)量子信息技术是全球关注热点,国际竞争激烈.3(三)量子信
4、息领域科技创新活跃,中美处第一梯队.6(四)量子企业数量持续增长,市场投融资热度高涨.9二、量子计算研究与应用进展.13(一)硬件多技术路线竞相发展,亮点成果不断涌现.13(二)量子纠错研究持续推进,距离实用化尚有差距.18(三)软件与云平台开放探索,技术成熟度仍需提升.20(四)应用场景探索广泛开展,跨领域融合备受关注.25(五)产业生态初步形成,基准测评体系是重要支撑.28三、量子通信研究与应用进展.33(一)量子保密通信科研多方向探索,实验成果丰富.33(二)量子保密通信拓展应用场景,提质降本是关键.36(三)抗量子加密迁移成为共识,我国启动标准研制.39(四)量子信息网络前沿研究活跃,
5、实用化仍有差距.43四、量子精密测量研究与应用进展.47(一)技术路线与应用领域丰富多样,战略价值突出.47(二)传感测量精度持续提升,物理量范围不断拓展.50(三)应用探索多点开花,能源与医疗领域进展迅速.54(四)产业生态格局逐步完善,与 AI 融合受业界关注.58五、量子信息领域发展前景展望.61(一)三大领域技术持续演进,应用场景进一步拓展.61(二)量子信息技术与产业发展动能集聚,未来可期.63图 目 录图 目 录图 1 美国 NQI 项目量子信息各领域投资分布.4图 2 量子信息各领域(a)科研论文(b)发明专利年度增长趋势.6图 3 量子信息各领域全球科研论文数量前十位国家.7图
6、 4 量子信息各领域全球科研论文数量前十位机构.7图 5 量子信息各领域我国专利申请数量前十位省市.8图 6 全球量子信息企业(a)技术领域分布(b)年度增长趋势.9图 7 全球量子信息企业(a)国家分布(b)技术领域分布.10图 8 量子信息领域企业投融资事件数量与金额年度变化趋势.11图 9 量子计算主要技术路线核心指标发展趋势.14图 10 谷歌 Willow 超导量子计算芯片表面码纠错实验.18图 11 量子计算软件技术体系架构.21图 12 国内外开放服务的主要量子计算云平台概况.23图 13 欧美量子计算产业生态体系概况.29图 14 中国信息通信研究院更新发布量子计算测评体系 2