中国信通院发布《量子信息技术发展与应用研究报告》

以量子计算、量子通信和量子测量为代表的量子信息技术可能引发信息技术体系的颠覆性创新与重构，并诞生改变游戏规则的变革性应用，从而推动信息通信技术换代演进和数字经济产业突破发展。2020年10月，习近平总书记在中央政治局第二十四次专题集体学习中，做出把握量子科技大趋势，下好先手棋的系列重要指示，为加快促进我国量子信息技术领域发展提供了战略指引和根本遵循。2021年3月，“十四五”规划正式发布，明确提出量子信息领域组建国家实验室，实施重大科技项目，谋划布局未来产业，加强基础学科交叉创新等一系列规划部署。

近年来，量子计算、量子通信和量子测量三大领域科研探索和技术创新持续活跃，代表性研究成果亮点纷呈，应用场景探索广泛开展，产业生态培育方兴未艾。我国量子信息技术领域具备良好的研究与应用实践基础，三大领域总体发展态势良好，未来有望进一步取得更多技术研究、应用探索与产业培育新成果。

近日，中国信息通信研究院发布了《量子信息技术发展与应用研究报告》。

白皮书核心观点

1、量子信息技术是未来基础科学研究探索和信息技术产业升级的重点发展方向之一，已成为全球各国科技政策布局热点。近年来项目投资总规模已超130亿美元，国际与国内标准化研究取得阶段性成果，产业生态培育起步，政产学研协同成趋势。

2、量子计算领域科研创新活跃，“悬铃木”“九章”“祖冲之”等样机平台在量子计算优越性实验中不断取得突破性成果；科技巨头大力推动量子计算软件算法、编译工具和测控系统等软硬件研发；初创企业和行业巨头广泛开展实用化问题应用探索；量子计算云平台、开源社区、企业联盟和竞赛培训等兴起；形成集科研攻关、工程研发、应用探索和产业生态构建为一体的发展格局。

3、量子通信领域多种协议与应用研究不断深化，科研成果亮点纷呈。以星地量子通信科研成果和技术积累为契机，推动空间量子科学研究和实验探索，成为发展方向和重要目标。量子密钥分发应用场景持续探索，产业化发展水平仍有待提升。抗量子计算破解加密算法升级与应用成为大势所趋，基于量子随机数的加密应用成为探索新方向。

4、量子测量技术体系框架渐趋明朗，多种技术路线和样机研发成果丰富，新技术与应用方向探索进一步开展，产业化发展仍处于起步阶段，产业链建设有待进一步完善。

5、量子信息技术研究发展与应用探索仍将具有长期性和不确定性。欧美在量子信息，尤其是量子计算领域，形成管理部门、科技巨头和行业企业等多方投入推动，高校、科研机构和初创企业等分工协同配合的发展格局。量子信息技术与应用产业发展亟需高水平科研与技术人才支撑，全球各国都面临量子技术领域高水平科研人员和工程研发人才紧缺的现实问题。

白皮书目录

一、量子信息技术总体发展态势

（一）量子科技突破经典极限，打开未来科学新疆域

（二）量子信息技术成为全球各国科技政策布局热点

（三）量子信息各领域科研加速发展，技术创新活跃

（四）量子信息技术国际国内标准化取得阶段性成果

（五）量子信息产业培育起步，政产学研协同成趋势

二、量子计算领域研究与应用进展

（一）多种硬件技术路线并存，工程研发仍面临挑战

（二）量子软件与算法研发活跃，开源开放多样发展

（三）实用案例成为关注重点，多领域探索蓄势待发

（四）量子计算云平台深化发展，各方探索竞争合作

（五）科技巨头与初创公司并进，产业生态逐步培育

三、量子通信领域研究与应用进展

（一）量子通信科研多方向不断深化，进展成果丰富

（二）以星地量子通信为契机促进空间量子科学发展

（三）QKD应用场景持续探索，产业化水平仍待提升

（四）PQC升级成大势所趋，QKD发展需明确定位

（五）基于QRNG的加密应用成为关注与探索新方向

四、量子测量领域研究与应用进展

（一）量子测量技术发展面向超高精度和超经典能力

（二）样机性能指标不断提升，新方向探索取得进展

（三）技术应用场景和领域广泛，多方开拓发展活跃

（四）量子测量产业化尚处起步阶段，产业链待完善

五、量子信息技术演进与应用前景展望

（一）各领域研究持续推进，应用产业探索广泛开展

（二）国内外发展态势与促进研究应用发展的关注点