量子信息技术进展及竞争格局如何？

科技赛场新前沿，全球各国纷纷布局。

量子信息技术是国家新质生产力的重要组成部分。量子信息技术作为能使计算、通信等领域实现革命性突破的产业，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。量子信息是一门结合了量子力学原理和信息技术的前沿交叉领域，其核心在于利用量子力学的独特性质进行信息处理和传输，能 够利用量子叠加、量子纠缠等特性，实现传统信息技术无法企及的功能。 短时间内实现多项技术突破，国际竞争逐渐白热化。

国际：美国参议院已拟提出量子领先法案，计划在2026-2030财年提供超过25亿美元的资金支持。欧盟发布《“地平线欧洲”2025-2027年战略计划》，表示 2021-2027年将至少投入130亿欧元用于发展量子技术、光子学等多个数字技术。荷兰已选定六家公司和研究机构，来开发针对技术和运营难题的量子解决方 案，最终成果将在2025年11月进行展示。近期，微软首发量子计算芯片Majorana1，显著提升了量子比特的相干时间和可扩展性。谷歌量子人工智能团队发布 全新的超导量子处理器Willow，用时不到5分钟完成了当前世界最快超级计算机Frontier需要耗时10亿亿亿年完成的RCS基准测试，行业进展处于加速阶段。

国内：目前，中央、东部沿海省市及部分中部16个省份均发布一系列相关政策，支持量子信息科技发展。2024年两会期间，国务院国资委指出，2025年中央企 业战略性新兴产业收入的占比要达35%，在类脑智能、量子信息、可控核聚变等方面要提前布局，到2030年要实现百万级量子计算机。2月20日，国内发布全 球首例基于集成光量子芯片的“连续变量”量子纠缠簇态，使量子计算距离实用化再近一步。国内研发的105个量子比特的“祖冲之三号”量子计算机正式发 表，为目前超导量子计算的最强优越性。我国第三代自主超导量子计算机“本源悟空”突破2000万次全球访问量。

量子三大领域中，量子计算进展空间最大，量子通信测量产业相较成熟。据测算，2027年，专用量子计算机预计将实现性能突破，在2028年至2035年，市场规 模将继续迅速扩大，受益于通用量子计算机的技术进步和专用量子计算机在特定领域的广泛应用，到2035年量子计算总市场规模有望达到8117亿美元。量子通 信从目前已经发展的形态来看，主要是由量子物理加密产品与技术带来的产业价值。仅考虑QKD、PQC、QRNG三个重要市场，2030年全球量子通信市场规模为 196.8亿美元。而全球量子测量市场规模预计从2019年的11.2亿美元增长到2030年的25.27亿美元，市场规模呈现不断上升趋势，年复合增长率为7.97%。

量子信息技术能够利用量子叠加、量子纠缠等特性实现传统信息技术无法企及的功能，是国家未来产业的代表。量子信息技术是一门结合了 量子力学原理和信息技术的前沿交叉领域，其核心在于利用量子力学的独特性质进行信息处理和传输。量子信息技术的独特之处在于其能够 利用量子叠加、量子纠缠等特性，实现传统信息技术无法企及的功能。量子科技产业从20世纪初的理论奠基起步，历经实验验证和技术发展， 到2010年代进入产业加速发展期。如今，各国政府和企业加大投入，推动量子计算、通信和传感等领域的技术走向市场。 量子信息技术产业分为量子计算、量子通信、量子测量、抗量子密码四大领域，可以对传统计算、通信、测量等领域带来革命性进展。

全球纷纷布局量子信息技术。 许多国家均成立和运营各类量子信息技术产业联盟。美国最早成立 量子经济发展联盟，该联盟由斯坦福研究院运营，是近年来发展最 活跃的量子产业平台，联盟成员囊括高校、科研院所、科技企业和 初创公司，且数量已扩张至 36 个国家 305 家机构。此外，荷兰、 加拿大、德国和日本及欧盟等国家和组织也成立了量子信息技术产 业联盟，旨在促进政府、科研机构和产业公司等利益相关方的交流 与合作。

前沿科技企业加速入局。 IBM公司运营超导量子计算QExperience云平台及OpenQASM软件编程 框架，为全球180余家机构提供软硬件一体化服务，并开展联合研发； 亚马逊联合多家量子计算硬件厂商提供商业级量子计算云服务；芝 加哥量子交易所、西北量子网络等行业联盟平台在量子器件技术研 发、量子计算机研制与测试、应用开发等方面相互合作。

美国、中国和欧盟在全球量子信息技术市场中占据主导地位。 美国凭借科技巨头在量子计算领域的强大投入，市场规模占全球的 30% 左右。中国在量子通信领域优势突出，其量子通信市场规模在 全球占比约 25%，同时在量子计算和量子测量领域发展迅速。欧盟 在量子技术多个领域均衡发展，占全球市场规模的 20% 左右。日本、 加拿大、英国等国家积极发展，虽市场规模相对较小，但增长速度 快。

中国在全球量子信息技术市场中占据重要地位，尤其在量子通信和量子计算领域取得 了显著成就。中国在量子通信方面已经建成了全球首个城市级别的量子保密通信网，并 在量子卫星网络部署方面进行了积极探索。在量子计算方面，中国的中科大潘建伟团队 研发的“九章”光量子计算机和“祖冲之号”超导量子计算机均实现了量子优越性，展 现出强大的技术实力。 ✓ 在实现“量子计算优越性”里程碑方面，目前全球仅有4台量子计算机，除了谷歌的 “悬铃木”外，美国还与加拿大合作推出了“北极光”量子计算机，而中国的“祖冲 之”和“九章”占据两席，其中“九章三号”作为光量子计算机，可操纵的光子数目 达到255个，比目前全球最快超级计算机要快上一亿亿倍，相当于一微秒的算出结果 需要传统超级计算机花费200亿年才能完成，“祖冲之三号”包含105个可读取比特和 182个耦合比特，为目前国际超导体系中最强的量子计算优越性。另外，中国第三代 自主超导量子计算机“本源悟空”也上线运行，全球远程访问数量已达2000万。

 在量子通信领域，中国发射的“墨子”号卫星所具备的信息传输能力是传统无线电传 输系统的128倍，量子通信距离从最初实验室的32厘米扩展到了今天的4600公里，并 可支持从地面到太空的多用户通信传输，中国由此成为全球第一个实现卫星和地面之 间量子保密通信的国家。不仅如此，中国还建成了国际上首条远距离光纤量子保密通 信骨干网“京沪干线”，并在此基础上，全线贯通了总里程超过104千米的国家量子 骨干网，覆盖京津冀、长三角、粤港澳、成渝等重要区域。“墨子号”量子科学实验 卫星与“京沪干线”骨干网构建出了全球首个天地一体化广域量子通信网络雏形。