1、 量子信息网络产业联盟 2025 年 3 月 量子量子计算应用能力指标与测评计算应用能力指标与测评 研究报告研究报告 声 明 本报告所载的材料和信息，包括但不限于文本、图片、数据观点、建议等，均不构成投资或法律建议，也不应替代律师意见本报告所有材料或内容的知识产权归量子信息网络产业联盟所有(注明是引自其他方的内容除外)，并受法律保护。如需转载需联系本联盟并获得授权许可。转载、摘编或利用其它方式使用本报告文字、图表或者观点的，应注明“来源：量子信息网络产业联盟”。违反上述声明者，本联盟将追究其相关法律责任。量子信息网络产业联盟 联系电话：010-62300592 邮箱： 编 制 说 明 量子计算

2、是基于量子力学的全新计算模式，具有原理上远超经典计算的强大并行计算能力。当前量子计算机还处于含噪中等规模（NISQ）阶段，随着量子纠错的突破，正向通用容错量子计算（FTQC）阶段发展。为了加快量子计算应用突破，面对高算力行业多样化算力需求，以及多样化量子计算技术路线、多样化量子算法范式和参差不齐的量子计算能力局面，有必要产业协同探索有效的量子计算应用能力评测框架与方法，尝试为行业引入量子计算提供选型参考。编制单位：编制单位：中国移动通信有限公司研究院、上海图灵智算量子科技有限公司、建信金融科技有限责任公司、国开启科量子技术（安徽）有限公司、腾讯量子实验室。编写组成员：编写组成员：潘成康、郑沛林

3、、王港曦、栾春阳、李永梅、易鑫、蔚栋敏、陈柄任、赵翔、杨志国、庞宏启。前 言 量子计算得到了众多高算力需求行业的关注。然而，量子计算机能否解决行业真实问题，能否超越经典计算性能，哪些因素制约量子计算应用，未来商用还需要在哪些方面补足功课，这都是产业面临的开放性问题。本报告以部分行业计算需求为参考，提出量子计算应用能力指标体系与评测框架，探讨评测基准、方法和标准化需求，旨在为量子计算应用破局储备方案与工具。本研究报告共分为五章，相关章节内容安排如下:第一章：研究背景。简述量子计算应用面临的计算问题、量子算法、量子硬件三角关系，指出本报告拟关注的问题。第二章：行业场景与需求。调研了移动网络、金融等

4、行业的计算场景与问题，以及算力需求与部署需求。第三章：量子计算应用能力体系框架。介绍了应用能力关键指标以及技术成熟度指标。第四章：量子计算应用能力评测方法。给出了量子计算应用能力评测基准建议以及评测方案。第五章：量子计算应用能力评测标准化需求。介绍了评测标准化驱动力，并给出了标准化挑战与展望。限于编写组专业能力以及量子计算发展的难以预期性，本报告仅给出该课题的初步思考与建议，后续根据量子计算发展状况继续研究分析，给出更新版本。目目 录录 一、研究背景.1 二、计算场景与需求.3(一)移动网络.4(二)金融行业.10 三、量子计算应用能力体系框架.13(一)总体框架.13(二)场景计算需求.14

5、(三)硬件系统性能指标.15(四)量子算法性能指标.17(五)量子计算机扩展能力指标.18(六)量子计算机部署能力指标.20(七)技术成熟度指标.21 四、量子计算应用能力评测方法.23(一)应用能力评测基本概念.23(二)应用能力评测基本方法.26(三)移动网络计算需求评估案例.28 五、量子计算应用能力评测标准化需求.33(一)应用能力评测标准化需求.34(二)应用能力（评测）标准化展望.35 六、总结与展望.39 图图 目目 录录 图 1 量子计算应用能力三要素.1 图 2 不同行业典型计算问题类型与关键性能指标.3 图 3 移动网络发展面临的算力挑战.4 图 4 量子计算应用能力体系框

6、架.14 图 5 量子计算应用能力评测一般性方法.27 表表 目目 录录 表 1 大规模无线网络覆盖优化问题.7 表 2 无线网络中多用户调度问题.8 表 3 网络流量预测问题.8 表 4 投资组合优化.11 表 5 信用风险预测.12 表 6 量子计算机单系统能力扩展评估指标.19 表 7 量子计算机系统互联性扩展评估指标.19 表 8 最大加权独立集 QAOA 算法测试例.28 表 9 最大加权独立集分布式 QAOA 算法测试例.30 表 10 用于网络流量预测的量子 Tsmixer 模型性能测试例.31 表 11 用于无线时空性能预测量子 TTM 模型性能测试例.32 表 12 量子计算