量子技术：ICT领导者的关键战略和机遇

量子技术：ICT领导者关键策略与机遇 白皮书 2025 年 3 月 Getty Images 图片： 内容 执行摘要4 引言 5 5个政策制定者和ICT创新者的战略支柱 17 结论19 附录 20 脚注 24贡献者：22A1指标解释20A2应对量子威胁的解决方案21 免责声明 这份文档由世界经济论坛发表，作为对项目、洞察领域或互动的贡献。文档中表达的研究结果、解释和结论是由世界经济论坛支持和赞同的协作过程产生的，但它们不一定代表世界经济论坛的立场，也不一定是其成员、伙伴或其他利益相关者的全部观点。 2025 世界经济论坛。版权所有版权所有。本出版物任何部分不得以任何形式或任何手段复制或传播，包括影印和录制，或通过任何信息存储和检索系统。 前言 Sebastian Buckup头部，网络与合作伙伴，第四工业革命中心；世界经济论坛执行委员会成员 托马斯·帕特森管理总监，Cyber Next，安永 随着世界在数字和物理景观的复杂性中前行，ICT领导者深化对量子技术带来的风险及其所提供战略机遇的理解至关重要。这些技术不仅承诺革命性地改变计算能力和数据安全，还提供前所未有的测量和检测精度。通过早期拥抱这些创新，ICT公司和他们的客户可以取得优势，引领未来的进步。 如何利用量子及相关技术让ICT领导者推动创新并在数字时代保持竞争优势？通过战略性地采用量子创新，他们可以变革自己的行业并确保一个可持续的未来。 世界经济论坛和埃森哲一直合作推进“应用中心”计划，以推进量子经济对产业和政策制定者的发展。作为众多产业基础的信息和通信技术（ICT）行业，有潜力从量子技术中获得巨大机遇。我们致力于促进生态系统，并为决策者提供利用量子技术、推动创新和增长的能力。 本文件探讨了关键量子及相关技术的成熟度、学习曲线、实施时间和成本、可扩展性以及相关风险。通过用例、案例研究和行业领导者的见解（在文中也进行了特别强调），量子应用中心并且，以及行业跟踪在量子经济网络（Quantum Economy Network）中，我们强调这些技术的变革潜力，并提供了一条明确的战略整合路径。3本报告中概述的框架将赋予全球信息通信技术（ICT）生态系统实现量子及量子邻近技术经济价值的能力，确保企业始终处于创新的前沿。 在一个技术进步以前所未有的速度重塑产业的年代，将量子技术及其相关技术融入ICT（信息、通信和消费技术）领域具有推动变革性变革的潜力，正如《拥抱量子经济：企业领导者的路径》一书中所强调的。1此外，政策考量、国家倡议、国际指南和最佳实践是推动量子技术采用的关键促进因素，正如《量子经济蓝图》所述。2这份简报旨在为ICT领导者提供一个全面的路线图，帮助他们战略性地利用计算、传感、通信和安全性方面的量子创新。 我们对提供专业知识和洞察力的贡献者和合作者表示衷心的感谢，他们使得本文成为全球ICT领导者的宝贵资源。共同努力，我们能够应对量子或与量子相关的技术的挑战并抓住其带来的机遇，推动ICT领域的可持续和竞争未来。 执行摘要 量子技术正在重塑信息和通信技术，需要战略性地准备应对新兴的风险和机遇。 量子技术正准备改变计算、安全和精密测量的领域，这对信息和通信技术（ICT）行业有重大影响。本白皮书为ICT领导者提供了一份战略路线图，以指导量子计算、传感和通信技术的成熟度、实施时间表和可扩展性。它突出了关键风险和机遇，帮助组织在量子能力发展的过程中定位自己，以实现成功。 强调在培养创新和确保量子技术安全部署中监管支持的重要性。在量子投资方面领先的国家将塑造未来数字经济。 要保持领先，组织必须： –评估评估量子技术准备情况，其中量子技术与业务需求相匹配。 关键发现 –启动试点在一个更大的战略路线图内制定战略 roadmap项目，利用量子技术在信息通信技术（ICT）价值链的关键领域。 –实际应用量子计算在5G网络优化和客户产品推荐等领域的 应用正在兴起。通过对关键指标所探索的机会进行分析，使用案例突出了量子计算在优化传统电信网络和提升客户参与度方面的变革潜力。 –: 投资量子安全型安全解决方案，过渡到量子弹性加密方法，并与监管机构合作制定网络安全框架。 –保持更新监视量子硬件、软件和全球法规方面的行业进展 。 –这提供了卓越的量子传感在测量与检测中的精确度，通过高效 的5G和物联网（IoT）网络提供显著益处。量子传感技术的成熟度正在迅速提升，然而，众多应用正从实验阶段转向商业化可用。 随着量子能力的成熟，主动进取的组织将引领数字转型的下一个时代。通过战略性地拥抱量子技术，企业可以降低风险、提高效率并确保长期竞争优势。ICT领导者应采取迭代测试和学习的方法来整合量子技术，设定战略目标并制定研究议程。与行业领导者、学术机构和监管机构的合作对于成功整合至关重要。长期战略规划、持续学习和适应新兴趋势对于保持竞争力和推动ICT行业重大进步至关重要。 –: 量子通信与安全：这些是紧急优先事项，因为量子计算威胁到传统的密码学方法。尽早采用量子安全措施，如后量子密码学（PQC）、量子随机数生成（QRNG）和量子密钥分发（QKD），至关重要。 –: 政府与监管框架：这些框架通过五个战略倡议支柱为各国监管机构设立。 引言 如何在不断演变的数字领域中，信息与通信技术领导者如何战略性地利用量子及相关技术以推动创新并保持竞争优势？ 这份简报深入探讨了信息和通信技术（ICT）领导者利用量子及相关创新的战略机遇。为了简化，这里所说的“量子技术”既包括量子技术也包括量子相关技术。通过分析针对挑战和进步的使用案例和案例研究，本文旨在为未来战略定位高管。在此背景下，了解ICT社区的价值链对于告知读者潜在切入点以及利用量子技术的影响至关重要。此外，将制定每种技术的路线图——量子计算、传感、通信和安全——为早期采用和战略整合提供明确路径。本文是ICT公司的资源，帮助他们保持在创新的前沿并保持在一个动态环境中的竞争力。 指南针对ICT领导者，并展示了量子技术在时间上的益处。 通过战略性地在ICT价值链中采用量子创新，ICT领导者可以解决现有挑战以及由新引入的挑战。量子计算机，推动未来进步并保持竞争优势。 此外，本文概述的量子产业五项支柱可用于帮助全球ICT生态系统利用量子技术的经济价值。为达成此目标，监管机构应采取的战略措施包括研发（R&D）、基础设施和技术、公私合作伙伴关系、对初创企业的支持以及教育和劳动力发展。各国案例突显了监管支持在培养创新、创造新的经济价值以及确保这些技术的安全有效部署中的重要性。 量子技术在ICT领域的集成为创新和增长提供了重大机遇。通过在ICT价值链中战略性地采用量子创新，ICT领导者可以解决现有挑战以及量子计算机引入的新挑战，推动未来的进步并保持竞争优势。本文件强调了早期采用、战略规划和与行业及监管机构的合作以充分利用这一潜力的重要性。 为了有效地采用这些技术，考虑它们的成熟度、学习曲线、实施时间和成本、可扩展性和相关风险至关重要。这些战略考虑得到了社区见解以及行业和技术提供商的使用案例和案例研究的支持。这些指标提供了 量子技术有潜力变革ICT行业，解决价值链挑战并为企业带来益处。1信息与通信技术（ICT）和量子技术 在ICT价值链中，强调上游、中游和下游等关键细分市场及其相应的子流程。它还概述了这些流程中新兴趋势和当前问题所提出的挑战。此外，它阐述了量子技术如何对价值链的每一部分带来益处。 信息技术（ICT）部门正在经历由技术进步和因应对相关风险而加速的新整合所驱动的快速转型。要全面理解量子技术带来的变化的影响，了解ICT价值链及其各个贡献部门是至关重要的。图1提供了一个概览。 本案例研究在随后的章节中进行了详细解释，它们与价值链和利益（如图1所示）相对应。量子技术的成熟度各不相同，意味着其利益可以在不同规模和层面实现。然而，作为新兴趋势，它们为ICT公司提供了显著的首发者优势。早期采用者可以积累宝贵的经验和专业知识，凭借技术发展，将自己定位在竞争对手之前。 此外，全面利用这些技术的旅程是一个漫长且复杂的过程。通过现在开始这个旅程，公司可以逐步构建必要的基础设施、技能和伙伴关系，以确保他们在量子技术更加实用和普及时能够充分利用其全部潜力。早期启动有助于降低未来的风险，并在不断演变的ICT领域中创造创新和领导的机会。 量子计算 量子计算具有解决复杂问题的潜力，这通过关键指标所提供的洞察得到了体现。 量子计算技术的成熟度仍处于早期阶段，需要持续的研发以实现实用和可扩展的解决方案。 量子计算特别适合某些类型的算法和问题，尤其是那些随着规模扩大而增加复杂性的问题。量子计算机在解决具有众多可能解决方案或涉及随机性和不确定性的元素时，比传统计算机更有效率。 计算用于5G网络规划5强调其实际效益和管理的学习曲线，这些都可以通过与提供者和专家的合作进一步降低。 实施时间和成本也是重要的考虑因素。部署量子计算解决方案需要大量的财务和时间投资。爱立信探索利用量子技术优化5G网络中的天线倾斜。6强调实现实际成果所需投入的显著时间和资源。 同样重要的是考虑一些关键指标来了解这项技术的状况，包括：成熟度、学习曲线、实施时间和成本、可扩展性和风险。 量子计算技术的成熟度仍处于早期阶段，需要持续的研发以实现实用和可扩展的解决方案。正在探索许多不同的技术，例如基于门控的设备、俘获离子、光子量子比特、量子点和拓扑量子比特。每种技术都有其独特的方法和潜在优势，但它们都需要进一步发展才能达到成熟。然而，富士通与多伦多大学合作开发的量子启发的数字退火器，4展示了量子启发式解决方案在优化传统电信网络方面的早期应用，反映了当前量子计算的发展成熟度。 可扩展性是另一个关键方面。Docomo和D-Wave的案例展示了可扩展性，说明了量子优化如何解决大规模网络挑战。他们的试点项目将基站向移动设备发送的不必要信号减少了15%。7在繁忙时段提升了整体网络性能和效率。 最后，虽然解决现实世界问题复杂性的风险存在，量子计算为其中一些挑战提供了解决方案。Cinfo、QuEra和Kipu Quantum之间的合作旨在提高西班牙MassOrange电信网络的弹性8突出了使用量子计算的好处，以及复杂问题（如大规模网络优化）的风险和不确定性。 量子计算的学习曲线非常陡峭，需要深刻理解量子力学、算法设计和纠错技术。TIM使用量子 图2 量子计算 量子计算预计将通过提供无与伦比的计算能力和实现突破性应用来颠覆产业。战略性地采用量子计算技术将为组织提供竞争优势并推动显著的创新。 案例研究 优化传统电信行业使用量子启发技术 富士通. (2023). 富士通与某大学来源：多伦多通过数字退火技术优化网络转型，帮助客户大幅降低网络运营成本 因此，这又怎么样？ 价值链领域：中游 - 基础设施、运营和服务提供；好处：降低运营成本 竞争优势 量子计算将为复杂计算提供卓越的性能，引领优化、密码学和模拟领域的突破。 优化电信行业中的客户参与度利用量子计算 在电信、物流和制造等行业的传统系统中存在效率不高的问题，导致成本高昂、资源浪费和现代化进程缓慢，每年耗费数十亿美元。由于系统复杂性和传统方法的局限性，优化和迁移这些系统具有挑战性。富士通公司的Katsuhiko Arao表示：“传统系统不仅维护成本高昂，还阻碍了创新。我们的量子启发的数字退火技术解决了这些障碍，提供了快速和可扩展的解决方案。” 价值链领域：下游——客户支持和客户参与平台；益处：弹性供应链 创新驱动力 量子计算通过可能提升数据分析、优化网络性能和启用先进的网络安全措施，增强ICT领域的创新。 电信行业目前正面临着在有效吸引客户方面的重要挑战。随着服务快速发展和客户互动的日益复杂化，传统方法正努力跟上。AT&T的“下一最佳体验”（Next Best eXperience，简称NBX）概念验证（Proof ofConcept，简称PoC）项目应用