以量子计算、量子通信和量子测量为代表的量子信息技术是量子科技的重要组成部分，也是培育未来产业、构建新质生产力、推动高质量发展的重要方向之一。经过40余年发展，量子信息领域进入了科技攻关、工程研发、应用探索和产业培育一体化推进的发展阶段。近年来，量子信息三大领域科研与应用探索成果亮点纷呈，产业生态培育成为各方关注热点，技术标准布局和研究取得阶段性成果。我国高度重视量子信息领域发展，在政策布局、基础科研、工程研发、应用探索和生态培育等方面，取得诸多重要进展。

2023年12月28日，在中国信息通信研究院（简称“中国信通院”）举行的“2024中国信通院ICT深度观察报告会”成果发布会上，《量子信息技术发展与应用研究报告（2023年）》正式发布，中国信通院技术与标准研究所姚飞博士对报告进行了深度解读。

自2018年起，中国信通院持续编写和发布《量子信息技术发展与应用研究报告》，成为管理部门和业界各方掌握国内外发展动态和趋势的重要参考。本次报告聚焦一年来全球量子信息领域的总体发展态势、最新研究应用进展、行业热点趋势问题等进行分析探讨，希望为业界凝聚发展共识合力持续做出贡献。

报告核心观点

1. 量子信息技术是挑战人类调控微观世界能力极限的世纪系统工程，既是量子科技的重要组成部分，也是未来产业布局和发展的重点方向之一，将引领新一轮科技革命和产业变革方向。量子信息技术已进入科技攻关、工程研发、应用探索和产业培育一体化推进的发展关键期，全球主要国家加强战略规划和投资布局，国际竞争正日趋激烈。

2. 量子信息各领域科研和技术创新保持快速发展，量子计算是最大热点。中美量子信息科研论文和专利申请数量处于前两位，美国在量子计算、量子测量、后量子加密（PQC）领域领先。过去十年间，全球量子信息领域的企业数量和投融资规模经历了一轮爆发式增长，近两年来增长趋势放缓。在量子计算和量子测量领域，欧美企业聚集度最高，全球占比超过60%，中国量子计算和量子测量企业数量仅为美国一半，PQC领域企业数量差距明显。

3. 量子计算技术体系中硬件、软件、算法是三大支柱，云平台是集成三者面向用户提供服务的应用与产业生态汇聚点。近年来量子计算主要技术路线竞争激烈，比特数（光子/原子数）和量子体积指标持续提升。随着原型机研制、软件研发、应用探索和云平台服务的快速发展，国内外各类型量子计算初创企业大量涌现，应用行业企业不断加入，量子计算领域的产业链初具雏形。量子计算云平台将量子计算与经典云服务融合，通过网络提供量子计算算力，是未来量子计算用户服务的主要形式，功能架构可划分为基础设施层、平台层、服务层和配套的运维管理与安全服务功能等主要组成部分。

4. 量子通信领域，TF-QKD已经成为业界公认的下一代远距离、高安全性QKD技术方案，2023年系统实验光纤传输极限距离突破1000公里。CV-QKD在中短距离范围有密钥成码率优势，同时系统集成度和供应链成熟度等方面更具竞争力，是未来城域QKD应用主流。PQC技术产业发展具有鲜明的方案竞争和标准先行特性，2023年8月，NIST发布3项PQC标准草案征求意见稿。随着PQC标准初具雏形，欧美在PQC产业化方面也加快推进，抢占先机。

5. 量子测量领域的基础研究成果亮点纷呈，量子优势越发明显。量子定位、导航、授时（PNT）技术战略价值突出，成为各国关注热点。量子测量产业链初具雏形，规模化商用仍有挑战。

6. 新兴技术和未来产业的培育发展，需要政府战略规划政策引导，公共研发资金投入支持，学术界科研攻关突破，产业界技术创新推动，行业应用商业转化等多方要素的共同支持。面对全球量子信息技术快速发展形势和日趋白热化的国际竞争态势，我国不进则退、慢进亦退。未来，需要在完善政策体系布局，强化战略科技力量，加快关键技术攻关，保障自主供给能力，加强产学研用协同，推进未来产业培育等方面，进一步聚力加快发展，争取更多技术、应用与产业化成果。

报告目录

一、量子信息技术总体发展态势

(一) 量子信息技术是未来产业发展重要方向之一

(二) 全球主要国家量子信息政策布局进一步加强

(三) 量子信息三大领域科研与技术创新持续活跃

(四) 量子信息企业数量和投融资规模的增长放缓

二、量子计算领域研究与应用进展

(一) 硬件多技术路线并行发展，创新成果不断涌现

(二) 量子纠错突破平衡点，环境测控系统仍有瓶颈

(三) 软件与云平台发展迭代迅速，成熟度有待提升

(四) 应用探索广泛开展，组合优化或有望率先实用

(五) 量子计算产业链初具雏形，标准化成布局热点

三、量子通信领域研究与应用进展

(一) QKD科研成果亮点纷呈，实验系统指标获提升

(二) QKD应用持续探索，标准研制取得阶段性成果

(三) 量子信息网络关键核心技术研究取得一定进展

(四) 欧美积极推动量子信息网络组网技术试验验证

(五) PQC首批算法标准发布，应用推广仍任重道远

四、量子测量领域研究与应用进展

(一) 基础研究成果亮点纷呈，量子优势越发明显

(二) 量子PNT战略价值突出，成为各国关注热点

(三) 量子探测成像具备高灵敏度，应用前景广阔

(四) 能源领域探索量子测量应用，助力双碳达标

(五) 量子测量产业链形成，规模化商用仍有挑战

五、量子信息技术与应用前景展望

(一) 三大领域研究发展迅速，应用探索进一步拓展    

(二) 培育量子信息未来产业需加强政产学研用协同

主要专家简介

中国信通院技术与标准研究所光网络技术与应用研究部主任工程师，高级工程师，博士

 赖俊森 

长期从事量子信息领域技术产业研究，支撑主管部门行业研究与政策规划，牵头推动量子通信标准体系建设，组织开展量子信息技术产品验证测评等工作。

中国信通院技术与标准研究所高级工程师

张萌

长期从事量子信息技术产业研究、政策规划支撑，量子计算和量子测量标准制定和测试验证等工作，牵头完成多项研究项目和技术标准。

中国信通院技术与标准研究所工程师

王敬 

主要从事量子信息技术产业研究、量子计算标准研究和测试验证等工作，牵头完成多项量子计算研究课题项目，参与多项支撑任务。

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中国信通院

技术与标准研究所

赖俊森

13681271504

laijunsen@caict.ac.cn

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校  审 | 谨  言、珊  珊

编  辑 | 凌  霄

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