中國信通院發布《量子信息技術發展與應用研究報告》

以量子計算、量子通信和量子測量為代表的量子信息技術可能引發信息技術體系的顛覆性創新與重構，并誕生改變游戲規則的變革性應用，從而推動信息通信技術換代演進和數字經濟產業突破發展。2020年10月，習近平總書記在中央政治局第二十四次專題集體學習中，做出把握量子科技大趨勢，下好先手棋的系列重要指示，為加快促進我國量子信息技術領域發展提供了戰略指引和根本遵循。2021年3月，“十四五”規劃正式發布，明確提出量子信息領域組建國家實驗室，實施重大科技項目，謀劃布局未來產業，加強基礎學科交叉創新等一系列規劃部署。

近年來，量子計算、量子通信和量子測量三大領域科研探索和技術創新持續活躍，代表性研究成果亮點紛呈，應用場景探索廣泛開展，產業生態培育方興未艾。我國量子信息技術領域具備良好的研究與應用實踐基礎，三大領域總體發展態勢良好，未來有望進一步取得更多技術研究、應用探索與產業培育新成果。

近日，中國信息通信研究院發布了《量子信息技術發展與應用研究報告》。

白皮書核心觀點

1、量子信息技術是未來基礎科學研究探索和信息技術產業升級的重點發展方向之一，已成為全球各國科技政策布局熱點。近年來項目投資總規模已超130億美元，國際與國內標準化研究取得階段性成果，產業生態培育起步，政產學研協同成趨勢。

2、量子計算領域科研創新活躍，“懸鈴木”“九章”“祖沖之”等樣機平臺在量子計算優越性實驗中不斷取得突破性成果；科技巨頭大力推動量子計算軟件算法、編譯工具和測控系統等軟硬件研發；初創企業和行業巨頭廣泛開展實用化問題應用探索；量子計算云平臺、開源社區、企業聯盟和競賽培訓等興起；形成集科研攻關、工程研發、應用探索和產業生態構建為一體的發展格局。

3、量子通信領域多種協議與應用研究不斷深化，科研成果亮點紛呈。以星地量子通信科研成果和技術積累為契機，推動空間量子科學研究和實驗探索，成為發展方向和重要目標。量子密鑰分發應用場景持續探索，產業化發展水平仍有待提升。抗量子計算破解加密算法升級與應用成為大勢所趨，基于量子隨機數的加密應用成為探索新方向。

4、量子測量技術體系框架漸趨明朗，多種技術路線和樣機研發成果豐富，新技術與應用方向探索進一步開展，產業化發展仍處于起步階段，產業鏈建設有待進一步完善。

5、量子信息技術研究發展與應用探索仍將具有長期性和不確定性。歐美在量子信息，尤其是量子計算領域，形成管理部門、科技巨頭和行業企業等多方投入推動，高校、科研機構和初創企業等分工協同配合的發展格局。量子信息技術與應用產業發展亟需高水平科研與技術人才支撐，全球各國都面臨量子技術領域高水平科研人員和工程研發人才緊缺的現實問題。

白皮書目錄

一、量子信息技術總體發展態勢

（一）量子科技突破經典極限，打開未來科學新疆域

（二）量子信息技術成為全球各國科技政策布局熱點

（三）量子信息各領域科研加速發展，技術創新活躍

（四）量子信息技術國際國內標準化取得階段性成果

（五）量子信息產業培育起步，政產學研協同成趨勢

二、量子計算領域研究與應用進展

（一）多種硬件技術路線并存，工程研發仍面臨挑戰

（二）量子軟件與算法研發活躍，開源開放多樣發展

（三）實用案例成為關注重點，多領域探索蓄勢待發

（四）量子計算云平臺深化發展，各方探索競爭合作

（五）科技巨頭與初創公司并進，產業生態逐步培育

三、量子通信領域研究與應用進展

（一）量子通信科研多方向不斷深化，進展成果豐富

（二）以星地量子通信為契機促進空間量子科學發展

（三）QKD應用場景持續探索，產業化水平仍待提升

（四）PQC升級成大勢所趨，QKD發展需明確定位

（五）基于QRNG的加密應用成為關注與探索新方向

四、量子測量領域研究與應用進展

（一）量子測量技術發展面向超高精度和超經典能力

（二）樣機性能指標不斷提升，新方向探索取得進展

（三）技術應用場景和領域廣泛，多方開拓發展活躍

（四）量子測量產業化尚處起步階段，產業鏈待完善

五、量子信息技術演進與應用前景展望

（一）各領域研究持續推進，應用產業探索廣泛開展

（二）國內外發展態勢與促進研究應用發展的關注點