量子信息技術方興未艾。

新華社合肥5月10日消息，中共中央政治局常委、國務院總理李強5月10日在安徽調研。李強首先來到中國科學院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院，聽取研究院建設發(fā)展情況匯報，詳細了解重點領域科研進展，與科研人員交流。

李強強調，當今世界科技創(chuàng)新日新月異，要準確把握科技前沿動向和發(fā)展態(tài)勢，進一步加強前瞻性布局，快人一拍、搶占先機，掌握更多發(fā)展主動權。

新興產業(yè)與未來產業(yè)代表科技革命和產業(yè)變革的方向，量子技術就是其中之一。今年政府工作報告指出，充分發(fā)揮創(chuàng)新主導作用，以科技創(chuàng)新推動產業(yè)創(chuàng)新，加快推進新型工業(yè)化，提高全要素生產率，不斷塑造發(fā)展新動能新優(yōu)勢，促進社會生產力實現(xiàn)新的躍升。在積極培育新興產業(yè)和未來產業(yè)方面，提到開辟量子技術、生命科學等新賽道。

量子信息技術是以量子力學原理為基礎，通過對微觀量子系統(tǒng)中物理狀態(tài)的制備、調控和觀測，實現(xiàn)信息感知、計算和傳輸?shù)娜滦畔⑻幚矸绞健Ｄ壳爸饕辛孔油ㄐ拧⒘孔佑嬎愫土孔泳軠y量三個研究領域。其中，量子保密通信是最先進入實用化階段、發(fā)展最為成熟的量子信息技術，中國當前量子通信市場規(guī)模超800億元。

中國科學院院士潘建偉近期也公開表示，量子技術正在不斷形成新的科學前沿，激發(fā)革命性的科技創(chuàng)新，孕育對人類社會產生巨大影響的顛覆性技術。

中國量子技術已實現(xiàn)部分領跑

潘建偉表示，經過20余年的努力，中國整體上已經實現(xiàn)了從跟蹤、并跑到部分領跑的飛躍，在量子通信的研究和應用方面處于國際領先地位，在量子計算方面處于國際第一方陣，在量子精密測量部分方向上處于國際領先或先進水平。

據(jù)中國科學院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院介紹，量子通信有兩種最典型的應用，分別是量子密鑰分發(fā)和量子隱形傳態(tài)。量子密鑰分發(fā)（QKD）是指利用量子態(tài)來加載信息，通過一定的協(xié)議產生密鑰。量子力學基本原理保證了密鑰的不可竊聽，從而實現(xiàn)原理上無條件安全的量子保密通信。量子隱形傳態(tài)是指利用量子糾纏來直接傳輸微觀粒子的量子狀態(tài)（即量子信息），而不用傳輸這個微觀粒子本身，是量子中繼的重要環(huán)節(jié)。而量子中繼是實現(xiàn)遠距離量子密鑰分發(fā)的重要途徑，因此國際學術界將量子密鑰分發(fā)和量子隱形傳態(tài)統(tǒng)稱為量子通信。

目前，國內外均有量子通信技術落地，美國、歐洲、中國等國家已經建立了量子通信網(wǎng)絡，其中，中國的量子通信網(wǎng)絡基礎設施規(guī)模最大、傳輸總距離最長，并且實現(xiàn)了地空連接，網(wǎng)絡覆蓋面積最大。中國城域城際量子通信網(wǎng)絡技術已初步滿足實用化要求，總里程超過10000公里的國家量子骨干網(wǎng)已全線貫通，覆蓋京津冀、長三角、粵港澳、成渝等重要區(qū)域。衛(wèi)星量子通信方面，中國研制并發(fā)射了世界首顆量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”，率先實現(xiàn)星地量子通信。

安徽省量子信息工程技術研究中心主任、科大國盾量子技術股份有限公司（國盾量子，688027）副總裁唐世彪對澎湃新聞表示，量子通信的發(fā)展目標是構建全球范圍的廣域量子通信網(wǎng)絡體系，可以分為三步：利用光纖構建城域量子通信網(wǎng)絡、通過中繼器鏈接鄰近兩個城市的城際量子通信網(wǎng)絡、通過衛(wèi)星平臺的中轉鏈接遙遠區(qū)域之間的量子通信網(wǎng)絡。中國未來要基于不斷完善的量子保密通信網(wǎng)絡，推動更多單位參與應用落地與開發(fā)，讓量子通信技術便捷、快速地與經典信息安全技術融合，服務政務、醫(yī)療、金融等領域。

量子計算方面，相較于傳統(tǒng)的計算機，最大的特征就是特定問題上速度快、算力高，具有更高效的計算能力和運算速度。據(jù)國盾量子專家介紹，在某些特定情況，在量子計算機上4小時能夠完成的計算任務，用目前最快的超級計算機需要5萬年左右時間。

中國是目前唯一在光學和超導兩種物理體系都達到“量子計算優(yōu)越性”里程碑的國家。中國構建的76光子光量子計算原型機“九章”，在國際上首次在光量子體系實現(xiàn)“量子計算優(yōu)越性”里程碑……在超導量子體系，中國先后構建了62比特超導量子計算原型機“祖沖之號”和66比特的“祖沖之二號”，在超導量子體系實現(xiàn)“量子計算優(yōu)越性”。

唐世彪介紹稱，量子計算包括光量子、超導、離子阱、中性原子等眾多技術路線。其中，超導技術路線最為矚目，IBM、谷歌等巨頭均進行了布局。

他表示，作為未來計算能力跨越式發(fā)展的重要方向，量子計算未來有望在密碼破譯、天氣預測、生物制藥等領域發(fā)揮巨大作用。當前量子計算處在多種技術路線并存的早期探索階段，基本都沿著“量子計算優(yōu)越性-專用量子計算-通用量子計算”的路線圖發(fā)展，實現(xiàn)大規(guī)模可容錯通用量子計算仍需長期努力。

潘建偉也認為，所有量子計算原型機的硬件性能離解決有價值的實際問題都還存在相當?shù)牟罹唷u003c/p>

量子精密測量則是基于對光子和冷原子等微觀粒子系統(tǒng)的調控和觀測，實現(xiàn)對時間、磁場、重力場等多種物理量信息的超高精度測量，可實現(xiàn)物理量測量和信息獲取的精度、分辨率、穩(wěn)定度等性能指標的進一步提升。

中國2022年就首次在國際上實現(xiàn)百公里級的自由空間高精度時間頻率傳遞實驗，時間傳遞穩(wěn)定度達到飛秒量級，頻率傳遞萬秒穩(wěn)定度優(yōu)于4E-19（相當于時鐘約一千億年的誤差不超過一秒），精度達到E-19（10的負19次方）水平。值得一提的是，當全球尺度時頻傳遞的穩(wěn)定度達到E-18量級時，就可形成新一代的“秒”定義，中國的這項科研成果也促使國際計量大會將在2026年討論“秒”的重新定義。

潘建偉團隊基于光梳技術成功實現(xiàn)自由空間中相距113公里的時頻傳遞

全球競爭加速，中國如何發(fā)力?

量子信息在中國屬于戰(zhàn)略新興產業(yè)，目前企業(yè)主要分布在京津冀、長三角等地。各部委近年來出臺了一系列相關政策，自2016年起兩會政府工作報告均提及量子信息科技；2024年兩會期間，國務院國資委指出，2025年中央企業(yè)戰(zhàn)略性新興產業(yè)收入的占比要達35%，在量子信息等方面提前布局。

據(jù)銀河證券研報，全球量子信息企業(yè)中，歐美占比超過60%，中國占比約30%。其中，量子通信領域中國相關企業(yè)數(shù)量最多。美國包括IBM、谷歌、英特爾、微軟、亞馬遜等巨頭成立的研發(fā)部門，以及眾多初創(chuàng)企業(yè)在硬件、軟件、算法等領域開展創(chuàng)新。中國華為、百度、騰訊等企業(yè)近年來也相繼成立量子實驗室積極布局，但相對美國科技企業(yè)而言投入推動力度仍較為有限。

全球量子信息企業(yè)中歐美占比超60%

歐美近年來也在不斷增加量子技術的投入。2018年，美國啟動為期10年的《國家量子行動法案》，歐盟正式實施“量子技術旗艦項目”；2023年3月，英國發(fā)布《國家量子戰(zhàn)略》，將在2024到2034年間提供25億英鎊的政府投資，并吸引至少10億英鎊的額外私人投資；2023年12月，美國發(fā)布《國家量子倡議》（NQI）補充報告，將延續(xù)資助至2028年；同月，歐盟發(fā)布關于量子技術的聯(lián)合宣言，認可量子技術對歐盟科學和工業(yè)競爭力的戰(zhàn)略重要性，法國、比利時、克羅地亞、希臘、芬蘭、斯洛伐克、斯洛文尼亞、捷克共和國、馬耳他、愛沙尼亞和西班牙等11國簽署該宣言；今年4月，歐盟委員會啟動新一輪“地平線歐洲”項目征集，支持資金總額超過1.12億歐元（約8.67億元人民幣），主要面向人工智能（AI）與量子技術領域的前沿性項目。

從科研基礎來看，中國論文及專利主要來自高校和科研院所，而歐美量子信息領域研究專利中，科技企業(yè)申請數(shù)量占據(jù)主導，產業(yè)界的創(chuàng)新引領作用較強，中國科技成果仍需進一步向產業(yè)轉化。目前，量子信息屬于中國戰(zhàn)略新興產業(yè)，受到產業(yè)政策持續(xù)支持。2023年全球量子信息投資規(guī)模達到386億美元，其中中國投資總額達150億美元，占比位居全球前列。伴隨中國量子信息企業(yè)數(shù)量和投融資規(guī)模的不斷增長，量子關鍵核心技術攻關和產業(yè)化水平有望持續(xù)推進。

國際學術界一般認為實現(xiàn)通用量子計算機仍需10年甚至更長時間

國泰君安證券研報指出，量子信息技術是一次顛覆性的技術創(chuàng)新，預計2028年有望出現(xiàn)可以投入商用的專用量子計算機。

量子通信方面，由于傳輸速率有限，更適合傳輸信息量小、對保密性要求高的應用場合，因此金融、政府、軍隊成為第一批量子通信客戶。潘建偉認為，量子保密通信當前是加強應用推廣，推動構建中國自主的信息安全體系、形成比較優(yōu)勢的良好時機。

唐世彪也向澎湃新聞表示，量子保密通信網(wǎng)絡有著信息基礎設施的特性，相關技術又有明確的應用導向。因此只有量子保密通信網(wǎng)絡不斷擴大，才能吸納下游行業(yè)和領域的用戶接入使用；行業(yè)應用和用戶不斷擴展，也才能促進量子保密通信網(wǎng)絡的建設，這樣才能形成“網(wǎng)絡建設-接入應用-網(wǎng)絡擴容”的良性循環(huán)。對于新技術最好的鼓勵就是“出現(xiàn)一批有遠見的用戶”，在信息安全等級要求較高的領域鼓勵“先行先試”，形成可復制推廣的應用場景。

此外，他認為量子信息技術也有一些共性挑戰(zhàn)。比如，作為未來產業(yè)，技術及產品的有關標準需要從零開始，而標準化又是量子信息技術從實用化走向產業(yè)化規(guī)模應用的必由之路。

“我們必須堅持道路自信和戰(zhàn)略定力，在各級主管部門指導下，團結科研界及產業(yè)界力量推動國內外有關標準制定。”唐世彪表示，目前中國科大、中國信通院、濟南量子院、國盾量子等已積極參與，中國在量子通信標準體系建設方面一路領跑，形成了初步的安全測評能力。同時，量子計算、量子測量首批國家標準也已發(fā)布。

此外，唐世彪還表示，對于信息安全高度敏感的領域，需要提前布局量子密鑰分發(fā)等能夠抵抗量子計算的加密手段，從而預防關鍵數(shù)據(jù)面臨“先存儲、后破解”的風險。

對于大眾而言，量子通信會使信息傳遞更加安全、個人隱私保護得到加強，“量子密話”“國盾密語耳機”等量子安全應用產品已經推出。另一方面，相關的教育和就業(yè)機會也可能會增多，需要提升相關科學素養(yǎng)和就業(yè)技能。