上海中创产业创新研究院:2024上海量子科技产业发展白皮书(26页).pdf

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1、上海量子科技产业发展白皮书(2024)Shanghai Quantum Science and Technology Industry Development White Paper产 业 概 况 格 局 分 析 上 海 现 状 展 望 建 议指 导 单 位:上 海 市 经 济 和 信 息 化 委 员 会编 制 单 位:中 国 电 信 股 份 有 限 公 司 上 海 分 公 司上 海 中 创 产 业 创 新 研 究 院编 写 人 员:张 杰 俊 周 翔 蔡 敏 华 静 杨 靖 宇 戴 楚 楚丁 国 杰 刘 梦 琳 李 光 辉 王 诗 悦上海量子科技产业发展白皮书(2024)产业发展概况上海发展

2、情况展望与建议 国内外布局情况目 录C O N T E N T?地位与进展地位与进展?国际量子科研重要阵地?集聚一批量子科技领军企业?应用示范场景不断丰富?率先打造量子通信新基座?存在问题存在问题?世界主要国家布局情况世界主要国家布局情况?美国?中国?欧洲?日本?国内主要城市布局情况国内主要城市布局情况?北京?合肥?济南?深圳?武汉?目标愿景目标愿景?发展建议发展建议?加快核心技术产品突破?促进企业主体引优培强?强化战略功能平台布局?加强标杆载体园区建设?推动应用示范场景开源?完善行业融合发展生态?量子科技细分领域量子科技细分领域?量子计算?量子通信?量子测量?量子科技产业发展前沿趋势量子科技

3、产业发展前沿趋势?量子科技整体处于“产业化前夜”?量子计算多技术路线并行发展?量子通信密钥分发技术应用持续融合?量子精密测量正在改变传统测量行业序 言量子科技是新一轮科技革命和产业变革的关键领域,具有重大科学意义和战略价值。世界主要国家均发力量子科技,积极抢占前沿科技战略制高点。国内早在“十三五”期间就将量子科技作为重大科技发展方向提出,目前在全球处于领先水平。上海在量子科技领域集聚了一批代表性企业,并在高校科研机构研发创新以及应用场景方面拥有综合优势,应积极布局量子科技未来赛道,壮大培育新动能,构筑面向未来的竞争优势。2022 年 9 月,上海市人民政府印发上海打造未来产业创新高地发展壮大未

4、来产业集群行动方案,明确指出量子科技布局的重点方向。2023 年底的中央经济工作会议和 2024 年政府工作报告,均强调要开辟量子科技新赛道。基于此,有必要在对全球量子科技产业发展格局和发展趋势进行深入分析的基础上,系统梳理上海量子科技产业发展基础、特色优势以及主要进展,并对下一步量子科技产业发展进行展望。在上海市经济和信息化委员会指导下,上海中创产业创新研究院联合中国电信股份有限公司上海分公司,共同编制了上海量子科技产业发展白皮书,供各级政府部门、园区、企业提供决策参考。在调研过程中,也得到了上海交大前沿创新研究院、上海量子科学研究中心、图灵量子、循态量子、国盾量子、国科量子、微观纪元、国耀

5、量子、频准激光等机构和企业的支持,在此一并表示感谢。?量子科技细分领域量子科技细分领域?量子科技产业发展前沿趋势量子科技产业发展前沿趋势产业发展概况上海量子科技产业发展白皮书 20242上海量子科技产业发展白皮书 20243量子科技是量子物理和信息技术交叉融合而产生的前沿科学技术,是一种颠覆性的未来产业技术,代表了正兴起的“第二次量子革命”。量子科技产业是指基于量子信息技术形成的战略性新兴产业,有望对传统技术和产业产生颠覆性影响,重塑计算、通信和测量体系,引领新一轮科技革命和产业变革,在国家未来科技发展、新兴产业培育、国防和经济建设等领域,将产生基础共性乃至颠覆性重大影响,已成为当前国际科技界

6、激烈竞争的焦点。量子科技细分领域1.1量子科技主要包括量子计算、量子通信和量子测量三大领域。当前,量子计算进入样机研发攻关和应用场景探索的关键期,但商业化尚远,通用型量子计算机还有相当长的路要走;量子通信商业化时代即将来临,产业链基本成形,但整体应用还处于早期阶段;量子测量进入实用化阶段,量子传感器等商用化产品不断出现,但短期内难以取代经典测量。从产业链来看,量子信息产业链从上游到下游主要包含基础光电元器件、量子通信核心元器件、量子通信传输干线、量子系统平台、以及应用层五个环节。其中基础光电元器件和核心设备是支撑起量子通信的技术和硬件基础;量子传输干线是实现远程量子通信及量子网络的传输渠道;量

7、子系统平台主要负责对信息进行整合处理并根据需求做出相关指令,是维护整个系统健康运转的软件基础;应用层则为量子信息产业化的下游,主要为军事国防、政务、金融、互联网云服务、电力等领域的应用。基础光电元器件和核心设备支撑起量子通信的技术和硬件基础量子传输干线实现远程量子通信及量子网络的传输渠道量子系统平台负责对信息进行整合处理并根据需求做出相关指令,是维护整个系统健康运转的软件基础应用层量子信息产业化的下游,主要为军事国防、政务、金融、互联网云服务、电力等领域的应用上海量子科技产业发展白皮书 20244上海量子科技产业发展白皮书 20245图 1 量子科技产业链全景图信息来源:前瞻产业研究院(中创研

8、究院制图)。量子计算以量子比特为基本单元,利用量子叠加和干涉等原理实现并行计算,能够在某些计算困难问题上提供指数级加速,有望突破经典算力瓶颈,是未来计算能力跨越式发展的重要方向。基于含噪声中等规模量子(NISQ)处理器和云接入等方式,在生物化学、大数据优化和机器学习等计算场景中探索“杀手级应用”将是近期的主要发展目标。可扩展可容错量子计算需要物理平台、纠错编码算法和调控系统等方面的进一步突破,仍是需要十年以上持续研究的远期目标。量子计算是量子科技最热的研究内容,也是量子科技中最有标志性的颠覆性技术,其技术路线主要聚焦于如何利用量子比特的特性进行信息处理,呈现超导、离子阱、光量子、中性原子、拓扑

9、量子等多种技术路线并行探索态势。这些技术路线各有特点,从微观到宏观尺度,在提高相干性和调控并扩展多比特系统上各有优劣,适用于不同的应用场景和问题类型。例如,超导和光量子作为目前最成熟的技术路线,在实现大规模可实用化量子计算机上极具潜力。前者利用超导材料和电路制作的量子比特,具有控制精度高、集成度高、可扩展性好等优点;后者利用光子作为信息载体,具有传输速度快、抗干扰能力强等优点,适用于长距离通信和分布式量子计算。离子阱技术利用离子1.1.1量子计算阱中的离子进行量子计算,具有相干时间长、可操控性好等优点,适用于高精度的量子模拟和量子化学计算。中性原子体系相互作用可控、相干时间较长,在容错和规模化

10、集成上展现了一定优势。拓扑技术利用拓扑材料和拓扑效应制作的量子比特,具有鲁棒性强、易于扩展等优点,是一种具有潜力的技术路线之一。总体来看,超导和离子阱技术路线目前仍处于领先地位,受到关注程度最高,同时中性原子路线也是迈向通用量子计算的有力竞争者,硅基半导体和光量子路线发展正在提速,但目前仍无任何一种路线能够完全满足实用化条件要求从而推动技术方案的融合收敛。上海量子科技产业发展白皮书 20246上海量子科技产业发展白皮书 20247量子通信利用量子叠加态及纠缠效应,在经典通信辅助下,进行量子态信息传输或密钥分发,在理论协议层面具有无法被窃听的信息论安全性保证。量子通信的研究主要包括量子随机数、量

11、子密钥分发(也被叫做量子密码,量子保密通信)、量子隐态传输等。目前真正得以商用的主要是以量子密钥分发技术及量子随机数技术为核心的量子密码技术。1.1.2量子通信量子密码主要采用现代密码学中的对称密码算法如一次一密算法(One Time Pad,OTP)和量子密钥分发(QKD)技术相结合的方式实现,可有效提高信息安全性,抵御量子计算带来的安全威胁,在通信与数据传输的信息保护方面发挥重要作用。显然,量子密码中 QKD 技术是核心,针对 QKD 技术,目前国外的理论与技术发展集中在连续变量量子密钥分发(CV-QKD)和离散变量量子密钥分发(DV-QKD)两个方面。连续变量量子密钥分发技术一般是利用连

12、续变化的物理量,如光场的强度相位等,作为信息载体,利用相干探测方式实现量子态的探测,其具有设备集成度高,现网融合性优,安全密钥率高等优点。离散变量量子密钥分发技术一般是利用单光子的量子特性,如偏振、相位等作为信息载体,利用单光子探测器实现量子态的探测,其具有传输距离远的特点。近年来,以量子密钥分发为核心的量子保密通信技术主要研究关注提升设备性能指标,以满足更高带宽数据传输的加密需求;持续推进量子保密通信技术应用,开展量子密钥分发系统设备融合性、网络融合性应用研究,开展模块化、集成化、芯片化产品研发,提升设备场景覆盖能力。1.1.3量子测量量子测量是利用量子力学的精确性进行超高精度的测量,该领域

13、在时间、空间和能力等方面有着广泛的应用潜力,在许多特性方面比传统测量技术有数量级提升,如尺寸、灵敏度、特异性、统计或系统不确定性、可追溯性、校准间隔、寿命、功耗和安全性等,未来能够激发和释放出全新的测量应用场景。目前量子测量的五大主要技术路线包括基于冷原子相干叠加,基于核磁共振或顺磁共振,基于无自旋交换弛豫原子自旋(SERF),基于量子纠缠或压缩特性和基于量子增强技术。冷原子技术路线的优势在于降低了与速度相关的频移,减速(或被囚禁)的原子可以被长时间观测,提高了测量精度,有望助力下一代定位导航授时技术的发展。原子自旋量子测量广泛应用于陀螺仪、磁场测量领域。其测量精度较高,特别是基于电子自旋与惰

14、性气体核自旋耦合(SERF)的量子测量具备很高的理论精度极限,是目前另一个研究热点。量子纠缠应用于时钟同步、定位导航、目标识别领域,测量精度可以大幅提高,突破经典物理的限制,逼近海森堡极限。由于非经典态产生十分困难,并且光的量子特性在有损耗的环境中极容易受到破坏,实际应用中存在一定困难,目前主要处于理论分析或原理样机开发阶段。量子增强技术在发射端未使用量子纠缠源或压缩光,而在接收端利用量子技术进行测量增强,比如利用单光子探测和频率上转换等技术提升探测灵敏度,接收端进行压缩光场注入和相敏放大提升信噪比等,主要应用在量子目标识别和成像等领域。近年来,量子测量技术主要研究关注提升测量性能指标,进一步

15、挑战测量精度记录和突破经典测量极限;推进样机系统工程化,进一步开展小型化、芯片化和可移动化研发,增强系统实用性。上海量子科技产业发展白皮书 20248上海量子科技产业发展白皮书 20249量子科技产业发展前沿趋势1.21.2.1 量子科技整体处于“产业化前夜”1.2.2 量子计算多技术路线并行发展当前,量子科技正进入“产业化前夜”,量子通信、量子计算、量子测算等各个细分领域都孕育着巨大增长潜力。以量子计算领域为例,根据麦肯锡和英国国家量子计算中心公布的资料数据,在量子计算在实现“量子纠错”、完成应用落地之前,量子计算行业的总体市场规模在未来 7 年内将达到 90 亿至930 亿美元。而一旦实现

16、“量子纠错”,完成应用落地之后,量子计算的应用价值将高达 6.2 万亿至 12.7 万亿美元。量子计算机的规模达到算法需求后,下游应用市场进入落地阶段后,以化学品、生物医药、汽车和金融四个领域为首的应用市场规模将爆炸式增长。预期截止到 2035 年将产生 6.2 万亿至 12.7 万亿美元的效益。量子处理器作为量子计算的“核心引擎”,其物理平台实现仍是当前阶段量子计算研究与应用的关键瓶颈之一,技术路线呈现多元化和并行发展态势,主流方案包含超导、离子阱、硅基半导体、光量子和拓扑等。近年来,量子计算处理器物理平台的技术研究和样机研制发展进一步加速,超导、光量子、离子阱、硅基半导体等技术路线均已实现

17、量子物理比特,正在向实现可纠错的量子逻辑比特迈进。未来,业界或将不再单纯追求物理比特数量规模的扩展,而在逻辑门保真度、相干时间等质量方面同步提升,关注量子体积等综合性能评价指标。此外,量子计算机成本高、运行环境苛刻等难题尚未解决,距离通用计算机的实用化水平还有较大差距,而量子芯片成为核心关键。未来,随着通用量子计算机技术的逐步成熟,量子应用软件服务也将成为主流,量子计算应用生态亟需加快构建。上海量子科技产业发展白皮书 202410上海量子科技产业发展白皮书 2024111.2.3 量子通信密钥分发技术应用持续融合量子通信密钥分发技术(QKD)已初步实用化,多种 QKD 系统已实现商用,主流商用

18、化技术方案包括 DV-QKD(离散变量协议)和 CV-QKD(连续变量协议),但商用 QKD 系统仍存在性能瓶颈,单跨段现网光纤传输距离通常在数十公里范围,密钥成码率通常为数 kbps 至数十 kbps 量级。提升光纤传输距离及密钥成码率指标是提升 QKD 系统应用的重要研究方向。DV-QKD 适用于骨干通信网络场景,而 CV-QKD 在中短距离范围有密钥成码率优势,同时系统集成度和供应链成熟度等方面更具竞争力,适用于城域网和接入网通信场景。探索 DV、CV 异构组网可充分利用技术优势,助力 QKD 系统融合以及量子通信网络建设。目前,量子通信与传统通信技术、物联网、算力网络等基础设施的融合应

19、用已经成为业务发展的趋势。在物联网领域,利用量子通信的安全性,保障物联网终端之间的通信,实现可信基础设施场景;在智算领域,结合量子通信+OTN 可以为大规模数据传输提供更加安全、高效的隐私计算环境。随着量子通信技术的成熟和应用范围的扩大,建立异构组网标准体系将成为推动行业发展的关键。网络标准的建立有利于提升 QKD网络建设、运营和管理能力和量子保密通信应用服务水平;组织开展 QKD 系统和产品的现实安全性测试验证与评估,将是未来量子保密通信领域标准实施验证和测评关注的重要方向。传统测量行业的竞争格局正被量子精密仪器改变,国际计量单位 7个基本物理量实现“量子化”,标志着精密测量正式进入量子时代

20、,国防军工、航空航天、定位导航、资源勘测等行业已有大量量子测量应用场景。当然也要看到,量子测量技术虽具有超高的测量精度和超越经典极限的能力,但短期内难以取代传统测量,量子传感器体积大、成本高、需要专业人员调试和操控等难题,目前阶段还较难进行大规模商业推广。未来一段时间内,量子测量和经典测量应用领域和场景有所不同,量子测量将作为传统测量技术的一种增强和补充,而量子加速度计等量子传感器成为量子测量发展关键,将逐步替代传统技术传感器。1.2.4 量子精密测量正在改变传统测量行业上海量子科技产业发展白皮书 202413?世界主要国家布局情况世界主要国家布局情况?国内主要城市布局情况国内主要城市布局情况

21、 国内外布局情况美国美国量子科技发展在产业规模和量子应用方面全球领先,尤其是量子计算领域,美国已形成政府、科研机构、产业和投资力量多方协同的良好局面,在技术研究、样机研制和应用探索等方面全面领先。从产业规模来看,根据全球前沿科技咨询机构 ICV 报告,2022 年美国在量子计算领域产业规模约占全球 32%(中国仅占 8%),预计到 2030 年美国仍能保持 32%(中国占比 10%),美国将持续领跑全球。在量子通信领域至 2025 年美国占比 22%,虽不及中国的 29%,但仍处全球第一行列。在量子测量领域,美国在原子钟、量子陀螺仪、量子磁力计和量子重力仪等方面都保持着世界领先水平。目前,美国

22、重点将量子技术应用于国防军事、人工智能、通信传输、生物医药等领域,经推算 2022 年已为美国带来近十亿美元的经济价值。图 2 2022-2030 年全球量子计算领域产业规模占比世界主要国家布局情况2.1上海量子科技产业发展白皮书 202414上海量子科技产业发展白皮书 202415从战略布局来看,美国通过立法政策实施和建立国家层面的量子组织架构,完成量子在研发投入规划、基础研究与设施搭建、生态系统建立、量子国际合作、人才队伍建设等方面的系统布局。早在 2002 年,美国就将量子信息通过立法纳入国家战略,2018 年发布国家量子倡议法案,并于 2023 年将其补充到总统财年预算,持续对NQI

23、项目投资。从领先企业来看,美国科技巨头如 IBM、谷歌、亚马逊、微软、英特尔、霍尼韦尔等处于量子计算领先地位。2019 年 9 月,谷歌宣布实现“量子霸权”,2 分 30秒内完成了超级计算机 1000 年的计算量,成为量子计算领域的一项重要里程碑事件。微软则专注于拓扑量子计算;英特尔重点进行超导量子计算和硅量子点研发,发布了具有 49 量子比特的超导量子测试芯片;IBM 在利用量子计算机帮助人类解决金融、物流、医药等行业问题方面持续推进。此外,美国还有一众初创公司在量子信息领域的表现也非常抢眼,其产品涵盖了从基础的真空系统、光学电学器件到成熟产品和解决方案等,其供货单位不仅包括全球的实验室和研

24、究机构,还包括 NASA 等政府部门,为美国在量子计算、量子传感领域的重要突破提供了支撑。中国整体来看,中国在量子科技方面的布局研究开展较早,目前已进入国际第一方阵,在部分领域甚至已超越其他国家。如,在量子计算领域,我国研制出“九章”光量子计算原型机、“祖冲之二号”超导量子计算原型机等已进入世界第一方阵,是目前唯一一个在光量子和超导两种物理系统都实现“量子计算优越性”的国家。其中,由中科大团队构建的 255 个光子的量子计算原型机“九章三号”,再度刷新了光量子信息的技术水平和量子计算优越性的世界纪录。“祖冲之二号”可操控的超导量子比特达到 66 个,比目前全球最快的超级计算机快 1000 万倍

25、以上。上海量子科技产业发展白皮书 202416上海量子科技产业发展白皮书 202417在量子通信领域,世界第一颗空间量子科学实验卫星于2016 年在酒泉卫星发射中心发射升空,在全球范围内首次建立了天地一体化量子通信实验测试平台,使得中国在国际上率先具备了星地量子通信能力。此外,中国已建立光纤总长超2000 公里的京沪干线,覆盖四省三市共 32 个节点,是世界上最远距离的基于可信中继方案的量子安全密钥分发干线;以及总里程超过 104 km 的国家量子骨干网,覆盖京津冀、长三角、粤港澳、成渝等重要区域。依托“墨子号”“京沪干线”等成果,中国率先构建了天地一体化广域量子保密通信网络的雏形,奠定了其在

26、量子通信技术研发和应用方面的全球领先地位。在量子测量领域,2022 年 1 月,中国印发计量发展规划(2021-2035),提出加强计量基础和前沿技术研究,实施“量子度量衡”计划,重点研究基于量子效应和物理常数的量子计量技术及计量基准、标准装置小型化技术,突破量子传感和芯片级计量标准技术,形成核心器件研制能力。整体来看,中国在光量子测绘雷达领域总体处于国际领先地位。此外,2023 年 5 月,中科大研究团队利用量子不确定因果序实现了超越海森堡极限精度的量子精密测量,对不确定因果序和量子精密测量的理解均带来了重要影响。“”上海量子科技产业发展白皮书 202418上海量子科技产业发展白皮书 202

27、419欧洲欧盟于 2016 年发布量子宣言,2018年启动量子技术旗舰计划,旨在促进欧洲量子产业发展,加强量子研究成果的商业应用。其中,法国和德国作为欧盟成员国和中坚力量,积极推进欧盟量子科技战略,与欧洲其他国家在技术上密切交流合作,分别于 2021 年 1 月和 5 月出台了各自国家的量子科技竞争战略。2022 年 11 月,欧洲量子旗舰计划组织发布初步的战略研究和产业议程(SRIA),面向量子计算、量子模拟、量子通信、量子传感和计量四大支柱领域提出了欧盟 2030 年量子技术路线图。其中,德国属于欧盟地区量子技术发展的佼佼者,在量子传感、成像和通信领域居于领先地位,欧洲首台量子计算机便是诞

28、生于此。宝马、博世、英飞凌、默克、西门子、大众等德国知名企业共同成立新的量子技术与应用联盟(QUTAC),将致力于推动量子计算机在化学和制药、保险和汽车等工业应用领域,为德国的“量子产业化”奠定基础。日本在量子信息领域,日本虽然不具备先发优势和技术领先条件,但在政府高度重视下,通过逐年加大研发与投入力度、广结合作盟友等战略措施,已奋起直追至全球量子信息发展先进国家行列。从产业发展来看,由于日本起步较晚,在规模和数量上距离中美还有较大差距,目前仅东芝、三菱机电、富士通、丰田汽车、索尼集团等小部分企业投入量子研发与商用领域。但随着日本对量子科技的日趋重视和加大投入,在未来产业技术发展中也将具有一定

29、竞争力。上海量子科技产业发展白皮书 202420上海量子科技产业发展白皮书 202421从基础理论研究来看,日本大力支持研究机构与高校牵头攻坚重点量子技术方向,目前在全国范围内已建有 10 个量子技术创新基地,分别负责超导量子计算机开发及利用技术、量子材料、量子元件、量子软件、量子生命科学、量子安全等方面的具体研发。此外,日本在量子传感领域也具有一定研究基础,全球量子传感排名靠前的专利申请人主要以美日企业为主,主要布局在量子时钟领域。图 3 全球主要国家量子科技产业领域重点企业分布图国内主要城市布局情况2.2北京在量子科技领域从基础研究、器件研发到产业布局均处于国内领先地位,发展量子产业优势明

30、显。从产业集聚来看,近年来,北京依托中关村软件园等重点园区,着力深耕量子科技领域,吸引国盾量子、国科量子、本源量子、百度、腾讯、神州信息等尖端企业,以及北京量子信息科学研究院、北京计算科学研究中心、中国信息协会量子信息分会等行业中坚研究机构及行业组织落地,上下游配套服务体系基本成型,已形成覆盖基础理论研究到市场应用的特色鲜明的量子全产业链产业集群。北京从规划布局来看,北京在“十四五”开局之际,便将量子信息列入重点支持领域,而后又相继发布北京市关于建设全球数字经济标杆城市的实施方案北京市数字经济全产业链开放发展行动方案北京市促进未来产业创新发展实施方案等文件,超前布局量子计算等未来科技前沿领域。

31、上海量子科技产业发展白皮书 202422上海量子科技产业发展白皮书 202423合肥抢占量子科技发展先机,大力培育发展量子产业,初步树立起量子科技特色产业品牌。济南也是国内较早布局量子科技产业的城市之一,至今已有 10 余年发展,实现了从无到有再到飞速发展的跨越。济南拥有国内最早成立的量子领域专门研究机构济南量子技术研究院,牵头制定了我国首个量子信息技术领域国家标准量子计算术语和定义,济南市党政机关量子通信专网成为中国首个商用量子保密通信专网。合肥济南从重点企业来看,合肥现已集聚超 60 家量子产业链企业,占全国总量的 1/3,包括国盾量子、本源量子、国仪量子、启科量子、微观纪元、合肥知冷低温

32、、瀚海量子等,其中国盾量子、本源量子和国仪量子分别了代表量子通信、量子计算和量子精密测量领域产业化的最高水准,运营了全国首个量子信息未来产业园,并建立量子信息产业相关联盟,集结多家行业成员单位,探索量子信息应用落地。从产业链来看,目前,济南量子科技已从实验室走向产业化,应用场景不断拓展,现已聚集山东量子科学技术研究院有限公司、山东国盾、山东国耀、山东国科、国迅量子芯、山东极量等企事业主体,覆盖了从核心元器件研制、整机制造、系统集成到运维服务的量子信息产业链条;依托量子院实现周期极化铌酸锂波导芯片的全产业链完全自主化、国产化和量产化,可广泛用于民用卫星、环境监测、大气污染监测等民用领域。从基础创

33、新来看,合肥拥有中国科学技术大学、合肥国家实验室、量子信息科学国家实验室、合肥微尺度物质科学国家实验室、量子科技产业研究院等高校和科研机构,全市量子信息产业相关专利占全国 12.1%,排名仅次于北京,位居全国第二,已初步构建形成“源头创新-技术开发-成果转化-产业创新”的创新全链条,成为量子信息产业发展的领跑者。上海量子科技产业发展白皮书 202424上海量子科技产业发展白皮书 202425近年来,深圳依托电子信息产业优势,结合粤港澳大湾区量子科技研究特色和区域需求,前瞻布局量子科技等前沿技术创新领域。深圳从 顶 层 设 计 来 看,2022 年,深 圳 出 台 关于发展壮大战略性新兴产业集群

34、和培育发展未来产业的意见,将“量子信息”列为八大未来产业之一。2023 年 8 月,国务院印发河套深港科技创新合作区(深圳园区)发展规划,其中专门提出支持深港联合国内外高校、科研院所共建“量子谷”。从产业生态来看,深圳科技巨头(如华为、腾讯)和初创公司(如量旋科技)主要在量子计算领域积极布局。其中,华为在量子通信及量子计算领域均有布局,早在 2017 年便开始研发量子芯片;腾讯自 2018 年开始着手组建量子实验室,现已建成一支具有AI、算法、体系结构、电子学、数学、物理、化学、材料、制药等跨学科的多元化团队;量旋科技于 2023 年向一家中东科研机构成功交付自主研发生产的超导量子芯片,成为国

35、内首家成功向海外交付超导量子芯片的中国企业。从科研基础来看,深圳依托南方科技大学、华南师范大学、华南理工大学等院校,已建设包括深圳量子科学与工程研究院、大湾区量子技术创新研究院、粤港澳大湾区(广东)量子科学中心、深圳市计量质量检测研究院、深圳中国计量科学研究院技术创新研究院、广东省量子调控工程与材料重点实验室和量子物质研究院等在内的一批研究机构和创新平台。量子科技产业位列武汉“965”产业体系中 5 条未来产业链之一,2023 年,湖北省、武汉市先后发布湖北省加快发展量子科技产业三年行动方案武汉市加快发展量子科技产业三年行动方案(2023-2025 年),提出推动“光谷”量子化,依托武汉光谷打

36、造“量子谷”,力争用三年时间,打造全国量子科研高地、产业高地。武汉从成果应用来看,目前武汉量子科技产业化的发展体现在量子通信上面。武汉部分建成了量子保密通信城域网,一期以政务网的量子保密通信应用为切入点,二期将在金融和国防等领域进行拓展。从技术攻关来看,武汉依托武汉大学、中科院精密测量研究院、华中科技大学等高校院所和科研机构,组建了武汉量子技术研究院,围绕量子芯片、量子保密通信、量子材料、量子感知和量子计算开展研究。2022 年,武汉量子技术研究院联合科大国盾量子成功孵化长江量子,后者已研制出量子安全芯片、量子安全终端、量子安全通信 3 个系列 10 余种产品。上海量子科技产业发展白皮书 20

37、2427?地位与进展地位与进展?存在问题存在问题上海发展情况地位与进展3.1上海在量子技术科研领域占据着极为重要的位置,多支高水平科研团队在量子通讯、量子计算的细分领域不断耕耘,使得目前上海在全球量子科研领域已具备一定的话语权。从高等院校来看,上海交通大学、复旦大学、上海大学、华东师范大学等高校在量子信息领域研究已占据先发优势,其中上海交大、复旦大学物理学科入选 2023 软科世界一流学科 TOP100(上海交大排名第 41 位,复旦大学排名第 51-75 位),上海大学理学院建有高温超导重点实验室,形成了高温超导材料应用研究与产学研合作的鲜明特色,解决了第二代高温超导带材产业化的关键技术难题

38、,研制出了我国首条千米级高温超导带材,极大地填补了国内空白。华东师范大学建有精密光谱科学与技术国家重点实验室、量子科学与精密测量研究院等多个重点实验室和科研中心,在高分辨、高精度、高灵敏光谱科学与技术领域形成独特优势。从科研院所来看,中国科学院技术物理所、微系统所、光学精密机械研究所等科研单位集聚了多位量子领域领军人才和专家团队,在量子科技三大领域以及量子材料、器件方面均有布局。此外,上海还引进了中国科学技术大学上海研究院,并以此为基础,联合在沪相关量子科研力量成立了上海量子科学研究中心,是“祖冲之”号超导量子计算原型机的重点参与单位,目前正在围绕量子信息核心器件和设备进行研发布局。上海一直是

39、我国量子信息技术的重要策源地和量子基础设施布局的重要城市,凭借较为完善的科技创新体系和产业链供应链基础,上海在布局量子科技产业方面具有独特的竞争优势。3.1.1国际量子科研重要阵地上海量子科技产业发展白皮书 202428上海量子科技产业发展白皮书 202429表 1 上海量子科技领域科创资源序号序号机构名称机构名称机构简介机构简介1上海量子科学研究中心2019 年揭牌,由中国科学院与上海市政府依托中国科技大学共建,聚焦推进重大基础前沿科学研究、关键核心技术突破和系统集成创新,培育和发展量子信息新兴产业,支撑量子信息领域发展。2中国电信上海研究院前身为上海电信技术研究所,后于 2004 年挂牌成

40、立中国电信股份有限公司上海研究院,在量子信息技术方面布局已久,量子保密通信应用示范网、量子城域网、量子密话等项目成果斐然,前期开展了量子保密通信在上海市电子政务云的试点验证,牵头建设了全国量子领域首个开放实验室量子通信开放实验室。并与国盾量子等企业在量子通信虚拟设备的创建与应用有深度合作。3中国科学院技术物理所联合中科大在“墨子号”量子科学实验卫星研制有效载荷分系统,并助力利用全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”实现基于纠缠的无中继千公里级量子保密通信4中国科学院上海微系统与信息技术研究所尤立星团队与欧欣团队合作,在超导单光子探测器技术领域取得新突破,不囿于传统百纳米尺度的超导线宽限制,在微米级

41、线宽的超导微米线单光子探测器领域,实现了在 1550nm 波段超过 90%的系统探测效率,为大光敏面超导单光子探测器研发和应用奠定了基础。5中国科学院上海光学精密机械研究所中科院量子光学重点实验室实验室创建于 1989 年,主要针对量子光学前沿科学问题及其重要应用,以冷原子和光子为载体,开展原子频标物理及应用研究,超冷原子气体和量子气体的物性、量子调控物理和精密测量物理研究,以及基于强度关联的新型量子成像研究。序号序号机构名称机构名称机构简介机构简介6中国科学技术大学上海研究院是中国科学技术大学在上海创办的一所新型研究院,驻院团队主要有:量子科研团队,管理教学团队、几何与物理研究团队等,在院科

42、研人员、学生等近 500 人。其中,以潘建伟院士为科研带头人的量子科研团队聚焦国内外高端科技资源,采取新型管理运行机制,从事量子通信、量子计算和量子精密测量等领域的重大基础科学研究和关键核心技术攻关,力争成为具有广泛国际影响力的引领型、突破型、平台型的量子科技创新基地。7上海交通大学曾贵华教授领衔的上海交通大学 QSIP 研究所隶属于“区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室”,也是上海量子科学研究中心的重要成员,主要开展量子保密通信技术、量子传感技术、量子成像技术、量子智能技术等方面研究,强调机理和原理探索。由金贤敏教授领衔的上海交通大学光子集成与量子信息实验室专注于光量子芯片的研发、海

43、水量子通信实验和宽带量子存储、拓扑光子学等方向。8复旦大学微纳电子器件与量子计算机研究院围绕国家科学中长期发展规划中关于量子调控和固态量子计算的战略目标,为未来的信息科学技术寻找新的突破点,推动新量子物态、新信息载体、新调控方法和传播机制的创新,重点探索(1)后摩尔时代的最高效信息载体及其非冯诺依曼架构的实现;(2)量子计算材料与器件,侧重于自旋量子比特,为量子计算机的发展提供底层硬件平台;(3)量子计算算法软件设计与应用技术,拓展量子计算机的应用场景和价值。9华东师范大学量子科学与精密测量研究院瞄准国际量子物理与精密测量科技发展前沿和战略需求,开展重大科技任务攻关,主要研究方向包括量子计算/

44、模拟(超冷原子、光子等)、量子器件、量子精密测量和量子交叉等。上海量子科技产业发展白皮书 202430上海量子科技产业发展白皮书 2024313.1.2集聚一批量子科技领军企业得益于高校院所及人才优势,上海集聚了一批量子科技优质企业,其中量子通信、量子计算企业较多,张江、闵行集聚效应明显,如图灵电子、循态量子、思量量子位于闵行,张江拥有国耀量子、国科量子等,尤其图灵量子是全球顶尖的三家量子计算公司之一,是我国第一家光量子芯片和光量子计算机公司。此外,光午量子、国盾量子、微观纪元等均为合肥企业在上海设立的分公司。从创立背景看,中科大和上海交大是上海量子信息新兴企业的重要源头,上海量子领域初创企业

45、中具有上海交通大学背景的有 3 家、具有中科大/中科院背景的共有 5 家,目前已初步形成了以紫竹(依托上海交大、华师大)、康桥(中科大上海研究院)为核心,临港新片区、张江、嘉定、宝山、杨浦、虹口为支撑的量子信息新兴企业分布态势。表 2 上海量子科技领域的代表企业序号序号企业名称企业名称企业简介企业简介1上海循态量子科技有限公司由上海交大光子集成与量子信息实验室曾贵华教授团队领衔,提供量子信息安全解决方案,以及用于量子保密通信的核心部件,包括量子检测器、量子随机数发生器、量子激光源等,是全球首家连续变量(CVQKD)量子密钥商用产品提供商,已入选本市 2020 年度“专精特新”中小企业名单。2上

46、海国盾量子信息技术有限公司科大国盾量子技术股份有限公司的全资子公司。公司致力于推进我国量子通信技术的实用化和产业化,主要是从事量子通信技术的应用及开发,面向特定领域和行业用户的信息安全通信需求,提供量子通信系统集成和定制应用解决方案等。序号序号企业名称企业名称企业简介企业简介3国科量子通信网络有限公司由中国科学院控股有限公司联合中国科学技术大学共同发起成立,是国家发改委支持的新一代信息基础设施“国家广域量子保密通信骨干网络”的建设和运营主体,通过 10 年左右的努力在全球率先建成规模最大、技术最先进的星地一体量子网络,实现量子通信在政务、金融、能源等领域的规模化应用。公司核心业务包括量子密钥基

47、础业务、融合业务和增值业务。4上海微观纪元数字科技有限公司微观纪元(上海观元知止数字科技有限公司母公司)在基于量子化学的高精度计算方面应用做了充分的积累,已经形成与生物医药、新材料产业相关产业界的实际合作,同时与国内上游的顶尖研发团队共同合作,促进量子计算产业化的发展。5上海图灵智算量子科技有限公司由上海交通大学光子集成与量子信息实验室负责人金贤敏教授创立,成立于 2021 年 2 月,是国内首家光量子计算公司,以通用量子计算机的长期研发目标,基于铌酸锂薄膜(LNOI)光子芯片和飞秒激光直写技术研发了可集成大规模光子线路的光量子芯片;具备国际领先的光量子芯片研发能力,掌握了自主知识产权的三维和

48、超高速光子芯片核心技术和工艺,可以完成光量子计算芯片从设计、流片,到封装测试,再到系统集成和量子算法实现的全链条研发。目前,该公司在光量子芯片、科研级专用光量子计算机、光量子测控系统、光量子 EDA 软件和光量子云平台等方面已具备领先优势。已获得紫竹小苗基金、联想之星等天使轮融资1亿元。6国耀量子雷达科技有限公司来源于中国科学技术大学潘建伟院士团队和窦贤康院士(现武汉大学校长)团队,主要从事将量子技术应用于激光雷达,从微观提升量子效率、降低探测噪声,实现高性能量子探测激光雷达。上海量子科技产业发展白皮书 202432上海量子科技产业发展白皮书 202433序号序号企业名称企业名称企业简介企业简

49、介7上海光午量子科技有限公司安徽问天量子科技股份有限公司的控股子公司,依托问天量子的量子科技产业化经验和中国科学技术大学多年来的量子信息研究,致力于利用量子技术解决现实世界的信息安全问题。成功研发量子光学仿真实验室软件系统、量子秘钥分发仿真实验系统、基于 PXI 架构的量子密码实验平台QCRP、基于量子熵源芯片的加密卡,均为国内首款。8上海国科航星量子科技有限公司由国科量子通信网络有限公司、中国科学院上海技术物理研究所和上海德福光电技术有限公司等共同出资设立,主要从事从事量子科技、光电设备科技、航天设备科技、智能设备科技、通信技术科技、信息科技、网络科技、激光技术科技领域内的技术开发。3.1.

50、3应用示范场景不断丰富目前,上海量子相关企业不断扩大量子保密通信应用示范场景。在治理数字化领域,积极支持企业参与“数字政府”建设,对接两网工作市区大数据、城运中心等部门,支持量子保密通信能力,开展政务云间互联链路、5G 定制专网等场景下的量子安全应用示范。在经济数字化领域,积极推进交通银行、上海银行、上海农商银行以及中银金融科技等金融机构采用量子计算、量子密钥分发技术开展了相关应用探索。在生活数字化领域,结合目前卫健和教育行业的密评工作,在部分三甲医院和高校教育城域网项目中试点量子应用。此外,微观纪元正积极探索量子计算在生物医药、新材料、能源等行业领域应用。3.1.4率先打造量子通信新基座上海

51、一直是我国量子信息技术的重要策源地和量子基础设施布局的重要城市。中国电信股份有限公司上海分公司已规划在上海区域内建设量子保密通信城域网,有望在 2024 年完成一期建设,成为全国首个实用化量子通信网络的标杆范例。为量子保密通信在政务应用、金融应用、工业互联网应用等领域提供新质基座。该量子通信城域网的建成,将为量子通信行业发展提供行业牵引,使得上海区域内的量子通信企业有了验证自身能力的平台,将有利促进量子密信、量子视频会议、量子专线、异构组网等技术及产品有了验证及推广的基础。下一步,中国电信上海分公司将继续以业务驱动、技术驱动、竞争驱动为导向,积极建设上海量子城域网,并在国家 2030 项目指导

52、下,重点突破实用化、产业化关键技术和示范应用,充分彰显上海地区量子通信科技水平及龙头作用。上海量子科技产业发展白皮书 202434存在问题3.2尽管上海在量子科技领域拥有丰富的创新资源,也有一批代表企业布局,但总体来讲,在量子科技产业的技术创新策源和产业化方面还有一些不足要弥补。具体表现在:一是量子科技产业发展缺乏顶层设计。与国际发达国家的战略布局以及国内主要省市的规划引导来看,上海量子科技产业尚未形成清晰的产业规划,缺乏明确的方向指引、合理的布局引导、系统的政策支持以及核心的承载区域。二是量子科技产业发展缺乏集聚度。当前,上海的量子科技产业发展处于市场自发、企业零星布局、分散发展的阶段。企业

53、之间的协同需要极强,标杆性的应用场景省委布局等。三是量子科技产业的技术引领尚有差距。在量子的关键材料、核心元器件、核心设备、科研仪器仪表等方面均有待突破。四是量子科技产业发展的生态有待完善。如在量子科技领域缺乏具有一定国际地位和影响力的行业领军人才;应用场景尚未打开,面向量子科技企业开放较少;量子科技企业之间缺乏互动融合的机制和对话平台,产业聚合的黏性不足。?目标愿景目标愿景?发展建议发展建议展望与建议上海量子科技产业发展白皮书 202436上海量子科技产业发展白皮书 202437上海量子科技产业发展白皮书 202436目标愿景4.1发展建议4.2以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面

54、贯彻党的二十大精神,落实习近平总书记考察上海重要讲话精神和对上海工作重要指示要求,坚持以量子科技创新突破和应用场景驱动牵引为核心,强化战略科技力量布局,发挥企业穿心主体作用,围绕量子计算、量子通信、量子测量三大领域,实施“量子+”计划,打造量子计算前沿创新策源地、量子通信产业创新引领地以及量子测量先行应用示范地。到 2026 年,量子计算基础研究和前沿技术研究实现重大突破,量子通信技术应用形成一批原创自主可控的创新产品,落地一批标杆级示范应用场景,构建量子通信城域骨干网、城际干线网和接入网,着力培育一批高新技术企业和专精特新企业,打造一批量子计算中心、创新中心,初步建成具有国际影响力的量子科技

55、产业高地。统筹基础研究、前沿技术、工程技术研发,加强多学科交叉融合和多技术领域集成创新,实现在量子科技领域所需关键材料、核心器件、高点仪器设备领域的创新突破,构建量子科技产业链,壮大量子科技战略性新兴产业集群。一是推动量子计算前沿创新。加快推进光量子、超导、硅基半导体,以及中性原子、离子阱等量子计算技术研发。加强量子比特规模扩展、量子纠错(QEC)处理等底层基础研究。布局国内外领先的高性能国产化超导计算机整机生产线,实现量子计算机整机研发突破,填补国内空白。加快量子计算芯片以及量子计算编译软件、应用开发软件、测控软件、EDA软件、操作系统等软件开发,着力布局测控系统(光学、微波)、稀释制冷机、

56、真空腔等硬件配套,打造软硬结合的量子计算产业生态。加快核心技术产品突破4.2.1上海量子科技产业发展白皮书 202438上海量子科技产业发展白皮书 202439二是推进量子通信商用技术研发。面向商业化发展需求,推进连续变量量子通信、单光子量子通信技术研发创新。进一步提升量子密钥分发(QKD)技术实用化水平,提高 QKD 系统密钥成码率,研制高性能 QKD 系统模块产品。面向量子互联网建设,研发量子通信与经典光通信融合技术,着力加强后量子加密(PQC)算法研究,研发掌握量子隐形传态、量子中继、量子频率转换、量子存储等关键技术和器件,开发硅光芯片、量子信号调制专用芯片等量子器件,以及量子纠缠源、单

57、光子探测器和耦合连接器等使能组件。三是推动量子测量多元技术产品创新。面向国防军工、导航定位、生物医疗、能源开发、工业制造、资源勘探、环境监测等多元领域需求,着力攻克基础材料、元器件以及支撑系统相关技术,支持开发用于重力场、加速度、角速度、磁场、电场、温度、物质痕量等多元探测的量子传感器。发挥上海空间信息产业优势,着力布局量子卫星定位、导航、授时(PNT)技术产品,强化原子钟和量子惯性导航等技术研发,开发芯片级热原子钟、高性能冷原子钟/分子钟、以及新型量子陀螺仪、量子加速度计、量子惯性导航、量子磁场导航、智能量子传感系统等新型量子传感产品。攻克量子成像技术,研发光量子雷达、量子图像传感器等系统产

58、品。强化量子科技产业发展中的企业主体地位,支持一批开展前沿技术创新、参与国际竞争的企业做大做强,引进一批量子科技新生力量落户上海,带动产业链上下游配套企业和集成服务企业发展壮大。促进企业主体引优培强4.2.2一是发挥链主企业牵引作用。加强精准招商,围绕量子通信、量子计算、量子测量等领域,以终端设备制造商、量子通信网络建设及运营服务商、系统集成商等为主要方向,引进培育量子科技领域的国际国内知名企业、领军企业和链主企业,在上海建设功能总部、研发中心、量子计算中心等,加快布局特色工艺线、中试线、量产线,带动产业链上下游企业集聚,打造量子产业集群。支持央国企布局量子计算等前沿领域,促进前沿技术商业化落

59、地。二是促进配套企业集聚发展。支持本地量子科技企业发展壮大,围绕量子通信器件、量子传感器,以及稀释制冷机、低温同轴线缆、量子测控系统等核心设备、零部件,孵化培育一批量子科技高新技术企业、专精特新企业、单项冠军企业和独角兽企业,以股权投资、资源共享等模式带动量子创业团队和中小企业深度融入量子产业链和生态圈。三是形成服务企业集聚高地。推动量子软件与硬件适配发展,引育量子开源架构、量子算法、量子程序编译器、量子开源模拟器、量子操作系统等量子基础软件和工具开发企业,夯实量子科技生态基础。支持探索量子平台即服务(PaaS)、软件即服务(SaaS)新模式,大力支持量子云计算服务商发展,加快培育适用于金融、

60、新材料、生物技术等特定行业领域的专用应用软件及算法开发企业。上海量子科技产业发展白皮书 202440上海量子科技产业发展白皮书 202441围绕量子科技应用方向和本市重点产业发展需求,依托龙头企业、高校和科研院所,加快建设一批链接技术创新、产品开发、工程化生产、创业孵化服务的战略功能平台。以支持企业汇聚、促进成果转化为为核心,依托央企、战略科技力量和本市企业主体,构建先导区、加速园、孵化器等梯度空间布局体系,形成量子科技细分领域特色基地。强化战略功能平台布局加强标杆载体园区建设4.2.34.2.4一是建设量超融合的量子智算平台。支持在沪量子科技企业建设量超融合的先进计算公共服务平台,包括量子-

61、经典混合计算应用服务平台。搭建不低于 300P 算力、不低于 50 个量子比特的离子阱量子计算机,鼓励上海超算中心、人工智能计算中心融合光量子为代表的新型算力架构,面向生物医药、新材料等重点产业领域提供量子计算资源,满足各类高性能计算需求。二是建设云网结合的量子密钥平台。支持在沪量子科技企业建设量子密钥资源池和量子安全密码底座,突破量子密钥分配生成分发、密钥中继、密钥路由,量子密钥存储、管理及调度,量子云平台认证与接口等关键技术,研制相干态量子密钥云平台系统,为本市政务服务、产业发展和城市治理等提供安全可控的密钥应用云服务。三是建设研用一体的公共服务平台。加快建设量子科技研发与转化平台,开展共

62、性关键技术和产品攻关及应用,提供检验检测、中试试验等服务支撑,提高量子科技理论研究成果向实用化、工程化转化的速度和效率。支持相关企业建设光电共芯先进封装中试平台、新一代高精度计算软件平台,支持本市量子科技企业布局量子计算、量子通信、量子传感计算测评平台,推动量子计算编译软件、应用开发软件、测控软件、EDA 软件等创新,面向企业提供编译器、模拟器、模型检测工具、定理证明器等轻量化软件支撑。一是布局量子科技产业先导区。依托中国科学院量子科学研究中心,强化量子科技创新策源引领功能。支持量子科学研究中心承接国家及本市量子科技重大项目。拓展园区基地布局,孵化引进量子科技上下游产业链企业。加快未来学院建设

63、,加强量子科技领域人才培养,推动量子科技领域的科技、教育及产业融合,打造量子科技研发基地、应用示范基地、企业孵化基地以及高端人才培养基地。二是打造量子科技产业加速园。依托各区产业基础和资源禀赋,择优布局领域细分、特色鲜明的量子科技加速园。支持临港新片区依托中国电信研究院,打通量子保密通信与国际互联网数据专用通道,助力临港探索推进数据跨境流动、增值电信开放领域与量子科技的融合,打造量子产业开放创新试验田。支持松江依托 G60 卫星互联网产业基地、商用密码产业基地,打造全市量子通信特色园区。支持嘉定依托中国科学院上海微系统与信息技术研究所等创新资源,布局量子计算核心零部件加速园。支持闵行围绕图灵量

64、子等量子计算龙头企业,在大零号湾打造量子计算加速园,布局公共服务平台、光电共芯中试基地等,带动产业链集聚。上海量子科技产业发展白皮书 202442上海量子科技产业发展白皮书 202443三是建设量子科技产业孵化器。依托本市量子科技产业相关机构和平台,引入社会资本和专业力量,建设高标准孵化器,将量子科技孵化器纳入本市高质量孵化器支持体系。依托孵化器提供办公空间、资金支持、法律咨询、市场推广等一站式服务,引入社会资本,助力初创企业成长,探索基础研究-技术开发-成果转化与孵化产业化的量子产业培育路径,加速崛起量子科技领域的新势力。依托上海超大城市场景丰富优势,加强量子计算能力与需求的匹配对接,深化量

65、子通信与现有网络融合,围绕金融、重点制造行业以及智慧城市管理等领域,推出一批“揭榜挂帅”示范场景,打造量子科技的“未来产业试验场”,推动量子科技加速转化为终端触手可及的量子服务。推动应用示范场景开源4.2.5支持本市量子科技企业开发基于量子技术的金融专用大语言模型技术、金融风控应用系统,支持本市银行等金融机构建设量子金融专用算力基础设施、量子智算算力服务设施等,与量子科技企业合作,开展量子计算、量子通信、抗量子攻击密码体系等在金融领域应用的标准研制、关键技术攻关及产用对接,围绕投资优化组合、交易策略分析、高频交易效率提升、信贷违约风险分析、风险欺诈检测等方面推出一批面向金融机构的应用场景。“量

66、子+”金融在人工智能领域,支持高性能计算、人工智能计算等经典计算系统与量子计算系统融合发展,实现“量超融合”、“量智融合”等引领国际算力产业发展的应用示范,提高人工智能机器学习、自然语言处理、智能硬件开发的效率。在生物医药领域,加强量子科技在小分子生成、蛋白质结构生成、分子对接、分子模拟、逆合成分析等方面的应用,提高新药研发效率和品质。在新材料领域,运用量子计算精准模拟物质性质和反应过程,为新材料设计和合成提供支撑。在新能源领域,综合运用量子技术,推动超远距离、高灵敏度能源系统监测和优化,确保能源网络稳定安全。在高端装备领域,建设基于量子密钥分发网络的工业仿真云服务平台,面向航空航天、汽车、成

67、套设备等领域,推动工业仿真、工业应用容器、工业数据分布式存储等云上应用。推动上海加快打造量子城域网第一城,为电子政务外网数据加密传输、数据安全上云、云间数据加密传输、数据中心灾备数据加密传输等提供安全保障。依托 G60星链产业优势,实现天地一体化量子通信网关键技术突破,推进量子保密通信在“商业低轨宽带卫星星座”的规模化商用。探索推动量子密信、量子密会、量子加密专线、量子密证、量子密改和量子物联等应用。支持量子科技在电力系统中的应用,为虚拟电厂策略优化提供解决方案。依托量子测量技术,在城市三维地图生成、地理测绘、环境监测、空气质量监测、交通流量、物流监测以及海事监测等领域,为城市管理和公共服务提

68、供实时、准确的数据支持和决策支撑。“量子+”重点产业“量子+”智慧城市上海量子科技产业发展白皮书 202444上海量子科技产业发展白皮书 202445强化量子科技产业发展的资金、人才、政策保障,打造产学研用深度融合的创新联合体,深化国际国内技术交流与产业合作,构建促进量子科技产业发展的良好生态。完善行业融合发展生态4.2.6推动金融信贷与产业创新深度融合,加快引进、组建覆盖天使孵化、风险投资、成长加速、产业并购、跨境投资各阶段的量子科技产业投资基金。充分发挥上海市产业投资基金撬动作用,联动相关产业母基金,加快量子科技产业投资布局。成立量子科技成果转化引导基金。鼓励企业依托资本市场打通产业发展链

69、条,用资金链突破创新链、做大产业链、培育人才链。加强多元化金融服务支撑强化多层次人才队伍建设加强前沿领域高精尖人才引进,推广“首席科学家负责制”,提供科研项目资助以及自由宽松的基础研究环境。加强专业人才培养,支持校企合作组建量子科技未来学院或产业学院,培养量子科技基础科研人才、青年科学家人才以及实验室工程师人才。完善人才激励机制,在科研管理、考核评价、知识产权保护、利益分配机制方面创新探索。支持量子科技企业人才申报本市各类人才计划,给予重点企业人才落户支持。组建量子科技创新联合体,发挥量子科技产业联盟、量子科技行业协会等组织作用,加强业界交流、技术协同攻关和产业链配套,为本市量子科技产业集群培育提供有力支撑。依托集群促进组织,加强对重点领域国际、国内和行业标准研制,促进关键技术标准的应用推广。鼓励大院大所和量子科技产业链企业开展研究和标准制定,推进产业链上下游标准协同、产品适配。发挥集群促进组织作用深化国际国内开放合作加强量子科技领域的国际合作,充分利用国际智力资源,提升量子科技领域国际合作层次和水平。牵头组织国际大科学计划,参与国际标准制定和技术规范建设,提高在全球量子科技创新中的影响力和话语权。持续推动合肥、上海张江两大综合性国家科学中心在量子科技领域的深度合作,协同开展前沿技术攻关,共同搭建长三角区域量子通信网络。

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