量子信息技术发展与应用研究报告（2025年）

量子信息技术发展与应用研究报告（2025年）总结

一、量子信息领域总体发展态势

• 量子科技赋能信息技术：量子信息技术通过量子叠加、量子纠缠等特性，在计算、通信、测量等方面具备超越经典信息技术的潜力，有望重塑科学探索范式、变革信息技术体制、推动数字经济演进。
• 国际竞争激烈：全球30余个国家和地区制定量子信息领域战略规划或法案，投资总额超350亿美元，量子信息技术成为国际综合国力竞争的战略重点。
• 科技创新活跃：中美两国在量子信息科研论文数量领先，我国在量子通信领域论文数量全球占比接近40%。全球科研论文总量前十位的国家包括中国、美国、德国、日本、英国、印度、法国等。
• 企业数量增长，投融资热度高涨：全球量子信息相关企业数量突破800家，其中量子计算领域占比约50%，PQC领域发展迅速。近十年来全球量子信息领域产业投融资事件达1400余笔，融资总额超145亿美元，风险投资占比约67%。

二、量子计算研究与应用进展

• 硬件多技术路线竞相发展：超导、离子阱、中性原子、光量子、硅半导体、拓扑等多种技术路线并行发展，近年来各技术路线在量子比特规模和逻辑门保真度等方面取得显著提升。
• 量子纠错研究持续推进：量子纠错是推动量子计算从实验研究迈向实际应用的关键，但距离实现大规模可容错通用量子计算的目标仍有很大差距。
• 软件与云平台开放探索：量子计算软件技术体系初步形成，测控、编译和应用软件是未来软件生态发展与竞争的核心。量子计算云平台成为融合软硬件能力、支撑应用探索与生态培育的核心汇聚点。
• 应用场景探索广泛开展：量子计算应用探索已延伸至金融服务、化学工程、生物制药、交通运输等多领域，量子-经典计算融合，量子+AI协同创新成为业界热点。
• 产业生态初步形成：全球量子计算企业数量持续增长，上中下游相关企业已超过400家。欧美量子计算产业生态聚集度高，产业链初步形成。基准测评体系是推动量子计算产业化的重要支撑。

三、量子通信研究与应用进展

• 量子保密通信科研多方向探索：新型协议QKD、QRNG和量子安全直接通信等技术研究与实验持续推进，样机系统性能指标和技术实用化水平得到提升。
• 量子保密通信拓展应用场景：量子保密通信网络试验与应用探索在多国持续开展，融合组网与加密应用验证受关注。我国电信运营商和行业专网成为重要推动力量。
• 抗量子加密迁移成为共识：PQC算法研发、标准制定、应用验证与升级迁移逐步成为全球密码学界和信息安全领域应对量子计算破解密码安全威胁的共识。我国启动PQC算法全球征集与标准化。
• 量子信息网络前沿研究活跃：高性能单光子源和光子纠缠源是QIN核心组件，我国在该领域研究取得多项进展。突破量子存储中继和量子态转化等关键技术是实现QIN的前提，目前仍处于开放探索阶段。

四、量子精密测量研究与应用进展

• 技术路线与应用领域丰富多样：量子精密测量技术路线或测量“探针”可分为原子、离子、固态自旋、超导、光子等，测量物理量可包括时间频率、磁场、重力、角速度、电场、温度、应力应变、位移/相位等。
• 传感测量精度持续提升：原子钟精度持续突破，光钟成为下一代“秒”定义的有力候选者。量子磁力计、量子惯性/引力测量、量子重力仪、量子温度计、量子痕量物质检测等技术取得显著进展。
• 应用探索多点开花：量子精密测量技术创新应用不断拓展，为未来发展开辟新道路。原子钟在卫星导航、航天、通信、金融科技等领域实现大规模应用。量子磁力传感器、量子电场强计、量子重力仪、单光子成像与量子雷达等技术展现巨大应用潜力。
• 产业生态格局逐步完善：量子精密测量产业链与生态已具雏形，相关企业数量近150家。量子精密测量与AI融合发展成为业界关注的新热点。

五、量子信息领域发展前景展望

• 三大领域技术持续演进：量子计算、量子通信、量子精密测量三大领域技术持续演进，应用场景进一步拓展。
• 量子信息技术与产业发展动能集聚：我国量子信息技术与产业发展水平整体处于全球第一梯队，具备打造未来产业竞争力的良好基础。未来五到十年将是量子信息领域技术路线竞争、应用转化赋能和产业化培育发展关键期。