中國量子信息產業發展狀況及發展態勢

2023 年 12 月，在中央經濟工作會議中提到“開辟量子、生命科學等未來產業新賽道”。2024 年 3 月，國務院《政府工作報告》指出，2023 年我國科技創新實現新的突破，包括“量子技術等前沿領域創新成果不斷涌現”等，2024 年要大力推進現代化產業體系建設，加快發展新質生產力，“制定未來產業發展規劃，開辟量子技術、生命科學等新賽道”。

2024 年 3 月，第十四屆全國人民代表大會第二次會議批準了《關于 2023 年國民經濟和社會發展計劃執行情況與 2024 年國民經濟和社會發展計劃草案的報告》，指出：2023 年，國家戰略科技力量持續強化?！?/span>人工智能、量子信息、腦科學、農業生物育種等領域科技創新 2030－重大項目加快實施。

2024 年，開辟量子技術、生命科學等新賽道。2024 年 5 月，國務院國資委開展第二批中央企業原創技術策源地布局建設，在量子信息、類腦智能、生物制造等 36個領域，支持 40 家中央企業布局 52 個原創技術策源地。

下一步，國務院國資委將推動各中央企業加大第一、二批策源地建設力度，結合實際加快推進“鼓勵關注類”策源地建設，深入實施“加強應用基礎研究”等 11 個行動計劃，力爭在量子信息、6G、深地深海、可控核聚變、前沿材料等領域取得一批原創成果，推動中央企業持續完善創新體系、增強創新能力、激發創新活力，加快發展新質生產力。

依據中央精神并在國家相關政策、規劃、指導意見的基礎上，全國各省、自治區、直轄市基本都制定了與量子信息產業相關的科技創新規劃或產業政策，以支持量子信息產業的發展。

（1）發展狀況

量子信息是量子物理與信息技術相結合而產生的新興交叉領域，主要包括量子通信、量子計算和量子精密測量三大領域。量子信息技術以量子力學原理為基礎，通過對微觀量子系統中物理狀態的制備、調控和測量，實現信息感知、計算和傳輸，在提升計算困難問題運算處理能力、加強信息安全保護能力、提高傳感測量精度等方面，具備超越經典信息技術的潛力。

經過四十余年發展，量子信息領域逐步從基礎研究走向基礎與應用研究并重，開始進入科技攻關、工程研發、應用探索和產業培育一體化推進的發展階段。加快技術研發攻關，推動創新成果應用，構建供應鏈、人才隊伍和未來產業競爭力，成為全球主要國家在量子信息領域布局規劃的普遍共識。

根據中國信息通信研究院的統計，截至 2023 年 10 月，全球已有超過 29 個國家和地區制定和發布了量子信息領域的發展戰略規劃或法案，公開信息不完全統計投資總額超過 280 億美元。近年來，量子信息三大領域科研與應用探索發展活躍，學術界重要科研進展與產業界樣機產品研發成果亮點紛呈，產業生態培育成為各方關注熱點，技術標準布局和研究取得階段性成果。我國高度重視量子信息領域發展，在政策布局、基礎科研、工程研發、應用探索和生態培育等方面，取得了諸多重要進展。

未來，以量子計算、量子通信和量子測量為代表的量子信息技術有望在前沿科學、信息通信和數字經濟等諸多領域引發顛覆性技術創新和改變游戲規則的變革性應用，是量子科技的重要組成部分，也是培育未來產業、構建新質生產力、推動高質量發展的重要方向之一。

（2）發展態勢

①量子信息戰略布局進一步加強

量子信息技術將引領新一輪科技革命和產業變革方向，量子信息技術發展與應用已成為大國間開展科技、經濟等領域綜合國力競爭，維護國家技術主權與發展主動權的戰略制高點之一。近年來，世界主要地區和國家都高度重視在該領域的政策布局、資金投入、人才引育和國際合作等，政府、科研機構和產業資本緊密結合，將發展量子信息科技和推動相關產業發展上升到國家戰略高度，已有20 多個國家和地區制定推出了量子信息領域的發展戰略規劃或法案文件。

美國已通過《國家量子計劃法案》《量子計算網絡安全防范法案》等，正在實施相關計劃；歐盟發布《戰略研究和產業議程》報告，涵蓋并統籌了“量子技術旗艦戰略研究議程”、“量子芯片戰略工業路線圖”、歐盟量子通信基礎設施工程、歐洲量子計算與模擬基礎設施工程和芯片法案等量子技術工業和研發計劃，明確在歐洲推進部署量子密鑰分發網絡和發展量子計算機，全面推進量子技術戰略；2023年度，德國政府通過“量子技術行動計劃”，英國政府公布了“國家量子戰略”，澳大利亞、俄羅斯、日本、韓國、印度等也發布和實施了相關計劃。

在我國，量子信息技術作為新質生產力和發展未來產業的重要組成部分，得到黨和國家的高度重視和前瞻布局，繼“墨子號”量子衛星寫入黨的十九大報告后，黨的二十大報告再次指出量子信息等方面取得重大成果，將之作為我國進入創新型國家的重要標志之一，我國“十四五”規劃與 2035 遠景目標綱要中也多次提到了有關“量子科技”的內容，多個部委和地方政府出臺了相關政策。總體而言，量子信息領域的國際科技競爭正日趨激烈。

②標準化體系逐步建設

標準化工作是新興技術走向產業化規模應用中重要的環節。2023 年，工業和信息化部、科技部、國家能源局、國家標準化管理委員會四部門發布《新產業標準化領航工程實施方案（2023-2035 年）》，指出“要前瞻布局量子信息產業標準研究，開展量子信息技術標準化路線圖研究，聚焦量子通信、量子計算、量子測量領域”。

近年來，首個量子通信領域國家標準《量子保密通信應用基本要求》、行業標準《基于BB84 協議的量子密鑰分發（QKD）用關鍵器件和模塊第 1 部分：光源》《基于BB84 協議的量子密鑰分發（QKD）用關鍵器件和模塊第 2 部分：單光子探測器》《基于BB84 協議的量子密鑰分發（QKD）用關鍵器件和模塊 第 3部分：量子隨機數發生器（QRNG）》《量子保密通信網絡架構》《量子密鑰分發（QKD）網絡 網絡管理技術要求 第 1 部分：網絡管理系統（NMS）功能》《基于 IPSec 協議的量子保密通信應用設備技術規范》《量子密鑰分發（QKD）網絡Ak 接口技術要求 第 1 部分：應用程序接口（API）》《量子密鑰分發與經典光通信共纖傳輸技術要求》等陸續發布，量子計算領域首個國家標準《量子計算術語和定義》發布，量子測量領域首批國家標準《量子測量術語》《單光子源性能表征及測量方法》等已發布，各領域標準化工作持續推進。

在國際上，ITU、IEEE、ISO/IEC 等國際標準組織近年來紛紛啟動量子信息領域的標準化工作，包括國盾量子在內的中國主體在其中發揮著重要作用。例如，中國信息安全測評中心與國盾量子聯合牽頭制定的 ISO/IEC 國際標準《量子密鑰分發的安全要求、測試和評估方法》發布，成為首個系統性地規范量子密鑰分發（QKD）安全檢測技術的國際標準；國盾量子牽頭或參與的《量子密鑰分發網絡 Ak 接口協議》《量子密鑰分發網絡 Kq-1 接口協議》等 5 項 ITU-T 國際標準獲批準通過，將為QKD 網絡的規?；ㄔO、互聯互通及廣泛應用提供有力支持。

③上下游產業鏈不斷完善

量子通信產業鏈已經相對較為成熟，是目前實用化進程最快的領域，從產業鏈來看，量子通信上下游已基本形成。得益于量子通信技術從實驗室到市場的衍化，全球已超 30 個國家正在部署或已經實施量子通信基礎設施建設，如中國、歐盟成員國、加拿大、英國、韓國、新加坡等，量子通信的基建工作與應用場景得到不同程度的拓展。

近年來，量子通信上下游合作增強、標準規范推進，使得更多行業理解并應用量子保密通信相關技術，進一步投身到量子安全領域中。例如，上游的光芯片行業已經開始加入到輕量化量子保密通信設備核心部件研制中，下游的安全應用企業也開始出謀劃策，豐富落地場景。量子計算目前處于基礎攻關和實驗階段，主要技術路線在國際上均有布局，不乏科技巨頭或量子初創企業在硬件系統和軟件算法研發等方面表現活躍。

從產業鏈來看，硬件是量子計算的主要投資領域，即量子計算原型機的供應鏈方向，包括研發過程中所需的儀器設備、相關組件、微納加工所需工藝設備、量子計算原型機組建等。云平臺和超量融合是目前國內外量子計算應用服務的主要提供模式，國內外多個知名企事業單位都已推出量子計算云平臺的服務，助力量子計算的技術攻關與應用探索。

量子精密測量涉及的產品和技術種類較多，但各技術方向的發展成熟度有較大差異，其中原子鐘、原子重力儀等發展相對成熟。從產業鏈上看，隨著量子測量技術和應用的不斷發展，國內外均有相關初創企業不斷涌現，量子精密測量產業的上游正在快速發展。量子精密測量技術下游應用領域覆蓋面廣，應用場景豐富，涉及基礎科研、生物醫療、能源開發、工業制造、資源勘探、環境監測等，以上游基礎材料器件系統、中游系統樣機產品和下游多領域行業應用組成的產業鏈正逐步形成。

④應用探索蓬勃發展

在量子通信方面，歐盟 27 個成員國 2021 年承諾，同意與歐盟委員會和歐洲航天局合作建設 EuroQCI——歐洲量子通信基礎設施，在此框架下，歐盟計劃借助量子加密技術為成員國的經濟、安全和國防等提供安全通信，總投資約 60 億歐元。美國與量子有關的國家實驗室從未停止過 QKD 技術的研究和驗證 QKD網絡的可使用性。

我國量子保密通信網絡已成為國家信息安全基礎設施的一部分，建設完成的國家量子保密通信骨干網絡覆蓋京津冀、長三角、粵港澳大灣區、成渝雙城經濟圈等國家重要戰略區域，截至 2023 年末地面干線總里程超過 10,000公里，并在大數據服務、政務信息保護、金融業務加密、電力安全保障、移動通信等領域形成一系列示范應用和試商用項目，中國電信、國家電網等央國企在量子安全融合應用方面都推出了一系列的舉措。在量子計算方面，由于量子計算機在原理上具有超快的并行計算能力，有望通過特定算法在一些具有重大社會和經濟價值的問題方面實現無可比擬的計算優勢。

目前，量子計算距離通用化使用還具有較大距離，但是已經有越來越多的科技企業和機構在小規模實際問題的量子算法上得到實驗，由于當前量子計算原型機高昂的投資、較高的維護難度、極其嚴苛的運行環境，決定了當前量子計算的應用主要還是通過云平臺等方式實現。

谷歌、微軟、亞馬遜和 IBM、中科院量子信息與量子科技創新研究院以及國盾量子都已推出量子計算云平臺服務，空客、大眾汽車、葛蘭素史克、高盛、摩根大通、?？松梨?、陶氏化學等知名企業也都在各自領域內開展了量子計算應用探索，發掘行業應用場景與特定算法等。在量子精密測量方面，量子測量具有技術方向多元、應用場景豐富、產業化前景明確的特點，正在走向規模化商用，既有原子鐘、原子重力儀等成熟產品，也有量子磁力計、光量子雷達和量子陀螺等處于工程化研發和應用探索階段的樣機產品。

下游應用領域覆蓋面廣，涉及基礎科研、生物醫療、能源開發、工業制造、資源勘探、環境監測等諸多領域，應用前景十分廣泛。當前量子精密測量技術已經成為傳統傳感測量領域的有效補充和增強技術方案。