2026年度广东省量子科学战略专项指南

“广东省量子科学战略专项”的总体目标是瞄准量子科学前沿和国家重大战略需求，以量子基础科学研究为核心，以量子技术应用为牵引，抢占国际技术制高点，探索“一国两制”下的科教创新发展模式，推进粤港澳优势资源深度融合，支撑粤港澳大湾区高水平人才高地建设，打造量子科技国家战略力量。 本专项依据国家和省有关科技发展规划，着力突破量子前沿科学和关键核心技术，鼓励和倡导原始创新。专项在量子物态与新量子效应、量子计算、量子精密测量和量子传感以及其他等四个专题领域部署研究任务。重点支持粤港澳大湾区内高水平高校、科研机构、企业作为牵头单位，围绕一个指南方向聚焦关键研究内容及指标进行申报。 本次指南分为重大、重点和一般类项目，重大类项目资助强度约为800万-1000万元/项，项目执行期为5年。重点类项目资助强度约为200万元/项，一般类项目资助强度不超过50万元/项，项目执行期均为3年。 专题一：量子物态与新量子效应 重大项目（共两项） A-1指南名称：低维非常规超导量子材料与器件的构筑 研究内容： 发展低维非常规超导量子材料与器件，聚焦范德瓦尔斯超晶格、铜基/镍基氧化物、二硫族化合物及笼目超导等体系，利用几何图神经网络等AI模型，精准预测新型超导材料结构与生长参数，指导助熔剂法、分子束外延等技术制备高质量单晶与薄膜。探索有限动量配对、手性超导等新奇物态，并系统调控高上临界场干净极限超导体、插层超晶格及拓扑超导薄膜的物性。通过跨尺度表征与极低温输运测量，阐明维度、界面及多外场下的超导机制与竞争序演化。实现原子级精确的物态调控，并研制出超导纳米环、约瑟夫森结及一维量子器件，为拓扑量子计算等应用奠定基础。 考核指标： 构建AI模型库，包含至少4类模型的超导材料人工智能设计平台，实现对至少20种新型超导材料的晶体结构与超导特性预测。千次采样新材料新颖性≥99.2%，万次采样新颖性≥95%；生成结构的热力学稳定比率≥90%；晶体结构预测的结构匹配度（RMSD<0.1Å）≥95%。制备多种新型范德瓦尔斯超晶格与异质结，至少在一种超晶格块材中实现临界磁场超过5倍泡利极限，并实现有限动量配对或手性超导等非常规态的表征。在拓扑超导方面，制备1-2种新型薄膜，实现单分子层厚度与毫米级尺寸的可控制备，并构筑线 宽≥100nm的5个以上一维量子器件，获得量子化电导等关键 证 据 。 在 干 净 极 限 超 导 体 方 面 ， 获 得 高 迁 移 率 单 晶（RRR>50，量子迁移率>3500cm²/Vs），实现零温下上临界场各向异性比γH>50。 A-2指南名称：非常规磁体的设计、表征与器件 研究内容： 聚焦非常规磁体的设计、表征与器件应用，通过综合空间群与自旋空间群理论、量子材料模拟算法、人工智能和高通量筛选等关键技术，构建理论-计算-实验-数据深度融合的研究体系。发展量子材料性能预测的软件集成平台，建设人工智能赋能的材料筛选系统，探索和发现非常规磁性及反常电-热输运等新材料体系。完善自旋空间群理论，构建量子材料磁性构型的数据库；开展AI+输运性能预测和材料智能设计，开展二维磁性材料的自旋极化量子态探索与调控，开发自旋存储和逻辑原型器件。围绕交错磁体，研究拓扑磁子物态与非线性动力学调控，开展超快光激发与弛豫动力学研究，探索基于多卡效应的固态热管理器件原理，构建融合物理先验知识的小样本磁性预测方法，实现量子磁性材料的按需定制生成。 考核指标： 完善自旋空间群理论体系设计不少于4种磁性新体系；支持4组元及以上体系10⁴智能筛选计算样品量≥2×106；获得6类以上新型量子材料；实验验证自旋存储和逻辑原型器件；制备磁振子输运器件原型，实现磁振子各向异性输运 与耦合效应的观测；设计磁子结等自旋电子器件原型，探索低功耗量子器件的实际应用潜力。 重点项目（共两项） A-3指南名称：AI驱动的量子材料探索、可控制备与多维度表征 研究内容： 构建AI驱动的量子材料全链条研究范式，利用人工智能与自动化技术，构建二维材料及单晶生长的智能闭环体系，研发物理约束的晶体生长智能Agent。发展综合极端条件表征技术，例如高压、强磁场、极低温环境下的原位中子衍射与非线性输运协同测量技术。重点研究多场调控下的晶体/磁结构演化、量子几何效应及其对宏观物性的调控机制。通过高通量制备与多维度表征数据的深度融合，建立材料生长与物性数据库，加速新奇量子物态的发现与原型器件的研发。 考核指标： 构建AI驱动的材料生长自动化闭环系统，突破4英寸级高质量单晶与对称性破缺二维量子材料的自动化、可预测制备技术，可执行度≥90%，建立包含1万条以上数据的材料生长与物性数据库。实现对于量子材料的综合极端条件（静水压≥20GPa、磁场≥14T、温度≤50mK）原位中子衍射与非线性输运协同测量。 A-4指南名称：二维莫尔材料量子反常霍尔效应研究 研究内容： 聚焦于二维莫尔超晶格体系中的量子反常霍尔效应及 其相关新奇物理效应，构建人工智能驱动的智能表征与精准堆垛工程平台，利用极低温电输运测量与先进光学表征技术系统研究转角角度、多场调控对整数及分数量子反常霍尔效应的影响，探索其与维格纳晶体态的竞争机制及隐藏量子态。结合量子几何理论框架，揭示贝里曲率、量子度规等几何量在量子反常霍尔效应、非线性输运及量子噪声中的微观机制，阐明拓扑、磁性与强关联的协同作用。 考核指标：建成数智驱动的低维材料异质结制备平台，实现转角误差≤0.1°的精准堆垛；制备出接触电阻<10kΩ的高质量MoTe₂莫尔超晶格器件。搭建极低温（<20mK）电输运与光学协同测量系统，实现分数霍尔电阻>95%量子化，并在转角MoTe₂以外的新体系中观测到量子反常霍尔效应。建立相关量子几何理论，提出2种以上可实验检验的新奇物理效应判据。 一般项目： 鼓励围绕量子物态前沿科学问题中的关键物理机制与器件实现，开展低功耗拓扑量子器件的设计与构筑，探索基于量子几何框架的新奇物理效应及其调控规律，开展量子自旋超快表征、铁电序演化与拓扑声子的多维耦合、笼目结构中自旋阻错与量子自旋液体等研究，推动量子物态基础研究与新型功能量子器件的协同突破。 专题二：量子计算 重大项目（共7项） B-1指南名称：面向固态量子计算的量子人工智能(QAI)算法及应用研究 研究内容： 面向固态量子计算平台，研究人工智能对量子计算关键技术环节的优化，构建QAI辅助量子计算的方案与算法体系，实现对器件设计、反馈控制、测量及纠错的优化，并探索量子电路与学习网络相结合的新范式。利用量子-经典混合架构优化算法及量子机器学习与量子强化学习算法，对实验控制与测量过程进行智能优化，实现噪声抑制与误差校正。 考核指标： 设计芯片实现多量子比特（或等效玻色编码）闭环反馈纠错优化算法；提出基于现有固态电路进行量子模拟的新算法；开发基于生成式模型与强化学习的量子线路编译框架，实现将高级量子算法或目标酉矩阵高效分解并编译为符合特定硬件约束的量子门线路；开发面向量子纠错任务的AI解码器，攻克表面码解码器随码距增大时的可扩展性难题；研发出基于生成对抗网络（GAN）或扩散模型的量子生成式AI。提出基于量子电路构建神经网络实现QAI新方案，在组合优化、蛋白质分子对接等问题上实现对AI算法的加速。 B-2指南名称：容错量子计算研究 研究内容： 面向拓扑量子计算，研究马约拉纳零能模器件的表征和 测控；面向高性能容错量子计算系统，围绕量子纠错编码、译码与超导量子测控三个重要环节开展关键技术研究；研究基于高编码效率量子纠错码的容错量子存储与逻辑运算理论机制与解码策略，结合实际系统设计适配的高效量子纠错实现方案。 考核指标： 制备出多个端点具有马约拉纳零能模的器件，表征马约拉纳零能模之间的关联和隐形传态；实现在低温、强磁场环境下对宇称信号的读取；实现对拓扑量子比特的读取；表征出准粒子中毒等因素对拓扑量子比特寿命的关系。 构建出新型的基于四维分形序模型的具有自容错性质的量子纠错码和对偏置噪声具有强纠错能力的量子XYZ循环码；实现置信传播和基于神经网络译码算法的FPGA硬件架构，并获得对surfacecode、Bivariatebicyclecode的实时纠错；实现错误率低于纠错阈值的高保真量子门及读取操作。 理论方面，基于表面码与高码率量子纠错码级联系统，设计适用于超导量子计算体系的完整容错量子存储方案，相比同码距表面码，物理比特数减少50%以上；设计高码率级联码的容错解码算法，使有效码距接近理论极限；结合超导量子比特与中性原子体系的连通性和噪声特性，提出并验证百比特规模高码率级联容错量子存储演示方案。 B-3指南名称：可扩展分布式超导量子计算研究 研究内容： 研究低损耗、多通道的超导量子芯片互联方案，实现量 子信息于模块间的高效稳定传输和高保真度的跨芯片量子逻辑门；探索先进的微纳加工工艺，实现高性能、高一致性的超导量子芯片模块制备；解析多制冷机分布式扩展量子计算系统的芯片化测控技术瓶颈，突破多制冷机低温高速互联与协同控制关键技术，构建支持跨制冷机、跨温区的高可扩展超低温量子测控与互联芯片架构；通过多模块低损耗互联集成，研发适配千比特规模超导量子计算机的超低温环境与量子调控实验平台，开展分布式量子模拟与量子纠错等前沿实验研究。 考核指标： 量子比特的T1中位数不低于50μs，单比特门保真度中位数不低于99.9%；模块之间互联通道数不少于4个，跨模块量子态传输保真度达到99%；实现不少于6个模块互联，测控信号抖动≤40fs，通道协同误差≤10ps，多制冷机数据协同速率≥100Gb/s，芯片群组工作温度≤4K。 B-4指南名称：面向集成化量子信息处理的超导量子芯片加工及测控研究 研究内容： 研究超导器件中的量子态调控与退相干机制，优化材料、设计、加工工艺、封装与测控，突破超导量子比特大规模集成中的相干性保持、串扰抑制、测控集成等关键技术瓶颈，实现量子比特规模与性能协同提升，为后续大规模量子信息处理奠定基础。 考核指标： 提出≥1种理论模型阐明量子态退相干机制；构筑≥5种超导原型器件，实现≥3种逻辑门电路，其中≥1种门电路连续执行104次逻辑运算误码率＜0.1%。制备不少于100个超导量子比特芯片，退相干时间：T₁>300μs、T₂>100μs。操控与测量保真度：单比特门误差<5×10-4、双比特门误差<3×10-3、读取误差<1×10-2。 B-5指南名称：基于中性原子阵列的大规模量子计算 研究内容： 实现大规模中性原子阵列，解决大规模光镊阵列的高效装载、基于重排算法的无缺陷阵列制备、扩展尺度下的全局噪声抑制等集成性工程问题。通过观测并表征里德堡阻塞效应，实现高保真度量子门。 考核指标： 原子阵列的量子比特数>1000个；在阵列上清晰观测与表征里德堡阻塞效应，里德堡激发的主量子数≥50，阻塞半径约5μm；使用张量网络算法得到比特数>500的二维原子阵列的基态相图并和实验结果印证；单比特门保真度≥99%、两比特门保真度≥98%。 B-6指南名称：集成化可扩展的基于离子或冷原子的量子计算系统 研究内容： 研究原子/离子系统的小型化，集成化和芯片化。针对原子体系，建立CMOS兼容集成工艺，构建可嵌入光通信网络的分布式原子量子处理模块，发展基于原子与光腔阵列的 量子互联新方法，实现原子阵列全连通操控与高保真度原子-光子界面，演示非局域逻辑编码、量子门与线路。针对离子体系，开发低噪声表面离子阱芯片，实现离子长链的稳定囚禁和低加热率端到端输运，集成冷却与操控离子的片上光波导并操控片上量子态，演示高保真度的片上光电集成的量子逻辑门。 考核指标： 冷原子体系：制备集成于真空的一维光腔阵列，独立单元数≥10，平均精细度≥104。实现光腔阵列与二维原子阵列强耦合，耦合原子数≥50，单原子-腔协同系数≥20。实现单原子-单光子纠缠与量子门，空间分离原子-原子量子门或纠缠，保真度≥90%。 离子体系：实现不少于32个离子稳定囚禁，平均囚禁时间