《上海中創產業創新研究院:2024上海量子科技產業發展白皮書(26頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《上海中創產業創新研究院:2024上海量子科技產業發展白皮書(26頁).pdf(26頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、上海量子科技產業發展白皮書(2024)Shanghai Quantum Science and Technology Industry Development White Paper產 業 概 況 格 局 分 析 上 海 現 狀 展 望 建 議指 導 單 位:上 海 市 經 濟 和 信 息 化 委 員 會編 制 單 位:中 國 電 信 股 份 有 限 公 司 上 海 分 公 司上 海 中 創 產 業 創 新 研 究 院編 寫 人 員:張 杰 俊 周 翔 蔡 敏 華 靜 楊 靖 宇 戴 楚 楚丁 國 杰 劉 夢 琳 李 光 輝 王 詩 悅上海量子科技產業發展白皮書(2024)產業發展概況上海發展
2、情況展望與建議 國內外布局情況目 錄C O N T E N T?地位與進展地位與進展?國際量子科研重要陣地?集聚一批量子科技領軍企業?應用示范場景不斷豐富?率先打造量子通信新基座?存在問題存在問題?世界主要國家布局情況世界主要國家布局情況?美國?中國?歐洲?日本?國內主要城市布局情況國內主要城市布局情況?北京?合肥?濟南?深圳?武漢?目標愿景目標愿景?發展建議發展建議?加快核心技術產品突破?促進企業主體引優培強?強化戰略功能平臺布局?加強標桿載體園區建設?推動應用示范場景開源?完善行業融合發展生態?量子科技細分領域量子科技細分領域?量子計算?量子通信?量子測量?量子科技產業發展前沿趨勢量子科技
3、產業發展前沿趨勢?量子科技整體處于“產業化前夜”?量子計算多技術路線并行發展?量子通信密鑰分發技術應用持續融合?量子精密測量正在改變傳統測量行業序 言量子科技是新一輪科技革命和產業變革的關鍵領域,具有重大科學意義和戰略價值。世界主要國家均發力量子科技,積極搶占前沿科技戰略制高點。國內早在“十三五”期間就將量子科技作為重大科技發展方向提出,目前在全球處于領先水平。上海在量子科技領域集聚了一批代表性企業,并在高??蒲袡C構研發創新以及應用場景方面擁有綜合優勢,應積極布局量子科技未來賽道,壯大培育新動能,構筑面向未來的競爭優勢。2022 年 9 月,上海市人民政府印發上海打造未來產業創新高地發展壯大未
4、來產業集群行動方案,明確指出量子科技布局的重點方向。2023 年底的中央經濟工作會議和 2024 年政府工作報告,均強調要開辟量子科技新賽道?;诖?,有必要在對全球量子科技產業發展格局和發展趨勢進行深入分析的基礎上,系統梳理上海量子科技產業發展基礎、特色優勢以及主要進展,并對下一步量子科技產業發展進行展望。在上海市經濟和信息化委員會指導下,上海中創產業創新研究院聯合中國電信股份有限公司上海分公司,共同編制了上海量子科技產業發展白皮書,供各級政府部門、園區、企業提供決策參考。在調研過程中,也得到了上海交大前沿創新研究院、上海量子科學研究中心、圖靈量子、循態量子、國盾量子、國科量子、微觀紀元、國耀
5、量子、頻準激光等機構和企業的支持,在此一并表示感謝。?量子科技細分領域量子科技細分領域?量子科技產業發展前沿趨勢量子科技產業發展前沿趨勢產業發展概況上海量子科技產業發展白皮書 20242上海量子科技產業發展白皮書 20243量子科技是量子物理和信息技術交叉融合而產生的前沿科學技術,是一種顛覆性的未來產業技術,代表了正興起的“第二次量子革命”。量子科技產業是指基于量子信息技術形成的戰略性新興產業,有望對傳統技術和產業產生顛覆性影響,重塑計算、通信和測量體系,引領新一輪科技革命和產業變革,在國家未來科技發展、新興產業培育、國防和經濟建設等領域,將產生基礎共性乃至顛覆性重大影響,已成為當前國際科技界
6、激烈競爭的焦點。量子科技細分領域1.1量子科技主要包括量子計算、量子通信和量子測量三大領域。當前,量子計算進入樣機研發攻關和應用場景探索的關鍵期,但商業化尚遠,通用型量子計算機還有相當長的路要走;量子通信商業化時代即將來臨,產業鏈基本成形,但整體應用還處于早期階段;量子測量進入實用化階段,量子傳感器等商用化產品不斷出現,但短期內難以取代經典測量。從產業鏈來看,量子信息產業鏈從上游到下游主要包含基礎光電元器件、量子通信核心元器件、量子通信傳輸干線、量子系統平臺、以及應用層五個環節。其中基礎光電元器件和核心設備是支撐起量子通信的技術和硬件基礎;量子傳輸干線是實現遠程量子通信及量子網絡的傳輸渠道;量
7、子系統平臺主要負責對信息進行整合處理并根據需求做出相關指令,是維護整個系統健康運轉的軟件基礎;應用層則為量子信息產業化的下游,主要為軍事國防、政務、金融、互聯網云服務、電力等領域的應用?;A光電元器件和核心設備支撐起量子通信的技術和硬件基礎量子傳輸干線實現遠程量子通信及量子網絡的傳輸渠道量子系統平臺負責對信息進行整合處理并根據需求做出相關指令,是維護整個系統健康運轉的軟件基礎應用層量子信息產業化的下游,主要為軍事國防、政務、金融、互聯網云服務、電力等領域的應用上海量子科技產業發展白皮書 20244上海量子科技產業發展白皮書 20245圖 1 量子科技產業鏈全景圖信息來源:前瞻產業研究院(中創研
8、究院制圖)。量子計算以量子比特為基本單元,利用量子疊加和干涉等原理實現并行計算,能夠在某些計算困難問題上提供指數級加速,有望突破經典算力瓶頸,是未來計算能力跨越式發展的重要方向?;诤肼曋械纫幠A孔樱∟ISQ)處理器和云接入等方式,在生物化學、大數據優化和機器學習等計算場景中探索“殺手級應用”將是近期的主要發展目標??蓴U展可容錯量子計算需要物理平臺、糾錯編碼算法和調控系統等方面的進一步突破,仍是需要十年以上持續研究的遠期目標。量子計算是量子科技最熱的研究內容,也是量子科技中最有標志性的顛覆性技術,其技術路線主要聚焦于如何利用量子比特的特性進行信息處理,呈現超導、離子阱、光量子、中性原子、拓撲
9、量子等多種技術路線并行探索態勢。這些技術路線各有特點,從微觀到宏觀尺度,在提高相干性和調控并擴展多比特系統上各有優劣,適用于不同的應用場景和問題類型。例如,超導和光量子作為目前最成熟的技術路線,在實現大規??蓪嵱没孔佑嬎銠C上極具潛力。前者利用超導材料和電路制作的量子比特,具有控制精度高、集成度高、可擴展性好等優點;后者利用光子作為信息載體,具有傳輸速度快、抗干擾能力強等優點,適用于長距離通信和分布式量子計算。離子阱技術利用離子1.1.1量子計算阱中的離子進行量子計算,具有相干時間長、可操控性好等優點,適用于高精度的量子模擬和量子化學計算。中性原子體系相互作用可控、相干時間較長,在容錯和規?;?/p>
10、集成上展現了一定優勢。拓撲技術利用拓撲材料和拓撲效應制作的量子比特,具有魯棒性強、易于擴展等優點,是一種具有潛力的技術路線之一??傮w來看,超導和離子阱技術路線目前仍處于領先地位,受到關注程度最高,同時中性原子路線也是邁向通用量子計算的有力競爭者,硅基半導體和光量子路線發展正在提速,但目前仍無任何一種路線能夠完全滿足實用化條件要求從而推動技術方案的融合收斂。上海量子科技產業發展白皮書 20246上海量子科技產業發展白皮書 20247量子通信利用量子疊加態及糾纏效應,在經典通信輔助下,進行量子態信息傳輸或密鑰分發,在理論協議層面具有無法被竊聽的信息論安全性保證。量子通信的研究主要包括量子隨機數、量
11、子密鑰分發(也被叫做量子密碼,量子保密通信)、量子隱態傳輸等。目前真正得以商用的主要是以量子密鑰分發技術及量子隨機數技術為核心的量子密碼技術。1.1.2量子通信量子密碼主要采用現代密碼學中的對稱密碼算法如一次一密算法(One Time Pad,OTP)和量子密鑰分發(QKD)技術相結合的方式實現,可有效提高信息安全性,抵御量子計算帶來的安全威脅,在通信與數據傳輸的信息保護方面發揮重要作用。顯然,量子密碼中 QKD 技術是核心,針對 QKD 技術,目前國外的理論與技術發展集中在連續變量量子密鑰分發(CV-QKD)和離散變量量子密鑰分發(DV-QKD)兩個方面。連續變量量子密鑰分發技術一般是利用連
12、續變化的物理量,如光場的強度相位等,作為信息載體,利用相干探測方式實現量子態的探測,其具有設備集成度高,現網融合性優,安全密鑰率高等優點。離散變量量子密鑰分發技術一般是利用單光子的量子特性,如偏振、相位等作為信息載體,利用單光子探測器實現量子態的探測,其具有傳輸距離遠的特點。近年來,以量子密鑰分發為核心的量子保密通信技術主要研究關注提升設備性能指標,以滿足更高帶寬數據傳輸的加密需求;持續推進量子保密通信技術應用,開展量子密鑰分發系統設備融合性、網絡融合性應用研究,開展模塊化、集成化、芯片化產品研發,提升設備場景覆蓋能力。1.1.3量子測量量子測量是利用量子力學的精確性進行超高精度的測量,該領域
13、在時間、空間和能力等方面有著廣泛的應用潛力,在許多特性方面比傳統測量技術有數量級提升,如尺寸、靈敏度、特異性、統計或系統不確定性、可追溯性、校準間隔、壽命、功耗和安全性等,未來能夠激發和釋放出全新的測量應用場景。目前量子測量的五大主要技術路線包括基于冷原子相干疊加,基于核磁共振或順磁共振,基于無自旋交換弛豫原子自旋(SERF),基于量子糾纏或壓縮特性和基于量子增強技術。冷原子技術路線的優勢在于降低了與速度相關的頻移,減速(或被囚禁)的原子可以被長時間觀測,提高了測量精度,有望助力下一代定位導航授時技術的發展。原子自旋量子測量廣泛應用于陀螺儀、磁場測量領域。其測量精度較高,特別是基于電子自旋與惰
14、性氣體核自旋耦合(SERF)的量子測量具備很高的理論精度極限,是目前另一個研究熱點。量子糾纏應用于時鐘同步、定位導航、目標識別領域,測量精度可以大幅提高,突破經典物理的限制,逼近海森堡極限。由于非經典態產生十分困難,并且光的量子特性在有損耗的環境中極容易受到破壞,實際應用中存在一定困難,目前主要處于理論分析或原理樣機開發階段。量子增強技術在發射端未使用量子糾纏源或壓縮光,而在接收端利用量子技術進行測量增強,比如利用單光子探測和頻率上轉換等技術提升探測靈敏度,接收端進行壓縮光場注入和相敏放大提升信噪比等,主要應用在量子目標識別和成像等領域。近年來,量子測量技術主要研究關注提升測量性能指標,進一步
15、挑戰測量精度記錄和突破經典測量極限;推進樣機系統工程化,進一步開展小型化、芯片化和可移動化研發,增強系統實用性。上海量子科技產業發展白皮書 20248上海量子科技產業發展白皮書 20249量子科技產業發展前沿趨勢1.21.2.1 量子科技整體處于“產業化前夜”1.2.2 量子計算多技術路線并行發展當前,量子科技正進入“產業化前夜”,量子通信、量子計算、量子測算等各個細分領域都孕育著巨大增長潛力。以量子計算領域為例,根據麥肯錫和英國國家量子計算中心公布的資料數據,在量子計算在實現“量子糾錯”、完成應用落地之前,量子計算行業的總體市場規模在未來 7 年內將達到 90 億至930 億美元。而一旦實現
16、“量子糾錯”,完成應用落地之后,量子計算的應用價值將高達 6.2 萬億至 12.7 萬億美元。量子計算機的規模達到算法需求后,下游應用市場進入落地階段后,以化學品、生物醫藥、汽車和金融四個領域為首的應用市場規模將爆炸式增長。預期截止到 2035 年將產生 6.2 萬億至 12.7 萬億美元的效益。量子處理器作為量子計算的“核心引擎”,其物理平臺實現仍是當前階段量子計算研究與應用的關鍵瓶頸之一,技術路線呈現多元化和并行發展態勢,主流方案包含超導、離子阱、硅基半導體、光量子和拓撲等。近年來,量子計算處理器物理平臺的技術研究和樣機研制發展進一步加速,超導、光量子、離子阱、硅基半導體等技術路線均已實現
17、量子物理比特,正在向實現可糾錯的量子邏輯比特邁進。未來,業界或將不再單純追求物理比特數量規模的擴展,而在邏輯門保真度、相干時間等質量方面同步提升,關注量子體積等綜合性能評價指標。此外,量子計算機成本高、運行環境苛刻等難題尚未解決,距離通用計算機的實用化水平還有較大差距,而量子芯片成為核心關鍵。未來,隨著通用量子計算機技術的逐步成熟,量子應用軟件服務也將成為主流,量子計算應用生態亟需加快構建。上海量子科技產業發展白皮書 202410上海量子科技產業發展白皮書 2024111.2.3 量子通信密鑰分發技術應用持續融合量子通信密鑰分發技術(QKD)已初步實用化,多種 QKD 系統已實現商用,主流商用
18、化技術方案包括 DV-QKD(離散變量協議)和 CV-QKD(連續變量協議),但商用 QKD 系統仍存在性能瓶頸,單跨段現網光纖傳輸距離通常在數十公里范圍,密鑰成碼率通常為數 kbps 至數十 kbps 量級。提升光纖傳輸距離及密鑰成碼率指標是提升 QKD 系統應用的重要研究方向。DV-QKD 適用于骨干通信網絡場景,而 CV-QKD 在中短距離范圍有密鑰成碼率優勢,同時系統集成度和供應鏈成熟度等方面更具競爭力,適用于城域網和接入網通信場景。探索 DV、CV 異構組網可充分利用技術優勢,助力 QKD 系統融合以及量子通信網絡建設。目前,量子通信與傳統通信技術、物聯網、算力網絡等基礎設施的融合應
19、用已經成為業務發展的趨勢。在物聯網領域,利用量子通信的安全性,保障物聯網終端之間的通信,實現可信基礎設施場景;在智算領域,結合量子通信+OTN 可以為大規模數據傳輸提供更加安全、高效的隱私計算環境。隨著量子通信技術的成熟和應用范圍的擴大,建立異構組網標準體系將成為推動行業發展的關鍵。網絡標準的建立有利于提升 QKD網絡建設、運營和管理能力和量子保密通信應用服務水平;組織開展 QKD 系統和產品的現實安全性測試驗證與評估,將是未來量子保密通信領域標準實施驗證和測評關注的重要方向。傳統測量行業的競爭格局正被量子精密儀器改變,國際計量單位 7個基本物理量實現“量子化”,標志著精密測量正式進入量子時代
20、,國防軍工、航空航天、定位導航、資源勘測等行業已有大量量子測量應用場景。當然也要看到,量子測量技術雖具有超高的測量精度和超越經典極限的能力,但短期內難以取代傳統測量,量子傳感器體積大、成本高、需要專業人員調試和操控等難題,目前階段還較難進行大規模商業推廣。未來一段時間內,量子測量和經典測量應用領域和場景有所不同,量子測量將作為傳統測量技術的一種增強和補充,而量子加速度計等量子傳感器成為量子測量發展關鍵,將逐步替代傳統技術傳感器。1.2.4 量子精密測量正在改變傳統測量行業上海量子科技產業發展白皮書 202413?世界主要國家布局情況世界主要國家布局情況?國內主要城市布局情況國內主要城市布局情況
21、 國內外布局情況美國美國量子科技發展在產業規模和量子應用方面全球領先,尤其是量子計算領域,美國已形成政府、科研機構、產業和投資力量多方協同的良好局面,在技術研究、樣機研制和應用探索等方面全面領先。從產業規模來看,根據全球前沿科技咨詢機構 ICV 報告,2022 年美國在量子計算領域產業規模約占全球 32%(中國僅占 8%),預計到 2030 年美國仍能保持 32%(中國占比 10%),美國將持續領跑全球。在量子通信領域至 2025 年美國占比 22%,雖不及中國的 29%,但仍處全球第一行列。在量子測量領域,美國在原子鐘、量子陀螺儀、量子磁力計和量子重力儀等方面都保持著世界領先水平。目前,美國
22、重點將量子技術應用于國防軍事、人工智能、通信傳輸、生物醫藥等領域,經推算 2022 年已為美國帶來近十億美元的經濟價值。圖 2 2022-2030 年全球量子計算領域產業規模占比世界主要國家布局情況2.1上海量子科技產業發展白皮書 202414上海量子科技產業發展白皮書 202415從戰略布局來看,美國通過立法政策實施和建立國家層面的量子組織架構,完成量子在研發投入規劃、基礎研究與設施搭建、生態系統建立、量子國際合作、人才隊伍建設等方面的系統布局。早在 2002 年,美國就將量子信息通過立法納入國家戰略,2018 年發布國家量子倡議法案,并于 2023 年將其補充到總統財年預算,持續對NQI
23、項目投資。從領先企業來看,美國科技巨頭如 IBM、谷歌、亞馬遜、微軟、英特爾、霍尼韋爾等處于量子計算領先地位。2019 年 9 月,谷歌宣布實現“量子霸權”,2 分 30秒內完成了超級計算機 1000 年的計算量,成為量子計算領域的一項重要里程碑事件。微軟則專注于拓撲量子計算;英特爾重點進行超導量子計算和硅量子點研發,發布了具有 49 量子比特的超導量子測試芯片;IBM 在利用量子計算機幫助人類解決金融、物流、醫藥等行業問題方面持續推進。此外,美國還有一眾初創公司在量子信息領域的表現也非常搶眼,其產品涵蓋了從基礎的真空系統、光學電學器件到成熟產品和解決方案等,其供貨單位不僅包括全球的實驗室和研
24、究機構,還包括 NASA 等政府部門,為美國在量子計算、量子傳感領域的重要突破提供了支撐。中國整體來看,中國在量子科技方面的布局研究開展較早,目前已進入國際第一方陣,在部分領域甚至已超越其他國家。如,在量子計算領域,我國研制出“九章”光量子計算原型機、“祖沖之二號”超導量子計算原型機等已進入世界第一方陣,是目前唯一一個在光量子和超導兩種物理系統都實現“量子計算優越性”的國家。其中,由中科大團隊構建的 255 個光子的量子計算原型機“九章三號”,再度刷新了光量子信息的技術水平和量子計算優越性的世界紀錄?!白鏇_之二號”可操控的超導量子比特達到 66 個,比目前全球最快的超級計算機快 1000 萬倍
25、以上。上海量子科技產業發展白皮書 202416上海量子科技產業發展白皮書 202417在量子通信領域,世界第一顆空間量子科學實驗衛星于2016 年在酒泉衛星發射中心發射升空,在全球范圍內首次建立了天地一體化量子通信實驗測試平臺,使得中國在國際上率先具備了星地量子通信能力。此外,中國已建立光纖總長超2000 公里的京滬干線,覆蓋四省三市共 32 個節點,是世界上最遠距離的基于可信中繼方案的量子安全密鑰分發干線;以及總里程超過 104 km 的國家量子骨干網,覆蓋京津冀、長三角、粵港澳、成渝等重要區域。依托“墨子號”“京滬干線”等成果,中國率先構建了天地一體化廣域量子保密通信網絡的雛形,奠定了其在
26、量子通信技術研發和應用方面的全球領先地位。在量子測量領域,2022 年 1 月,中國印發計量發展規劃(2021-2035),提出加強計量基礎和前沿技術研究,實施“量子度量衡”計劃,重點研究基于量子效應和物理常數的量子計量技術及計量基準、標準裝置小型化技術,突破量子傳感和芯片級計量標準技術,形成核心器件研制能力。整體來看,中國在光量子測繪雷達領域總體處于國際領先地位。此外,2023 年 5 月,中科大研究團隊利用量子不確定因果序實現了超越海森堡極限精度的量子精密測量,對不確定因果序和量子精密測量的理解均帶來了重要影響?!啊鄙虾A孔涌萍籍a業發展白皮書 202418上海量子科技產業發展白皮書 202
27、419歐洲歐盟于 2016 年發布量子宣言,2018年啟動量子技術旗艦計劃,旨在促進歐洲量子產業發展,加強量子研究成果的商業應用。其中,法國和德國作為歐盟成員國和中堅力量,積極推進歐盟量子科技戰略,與歐洲其他國家在技術上密切交流合作,分別于 2021 年 1 月和 5 月出臺了各自國家的量子科技競爭戰略。2022 年 11 月,歐洲量子旗艦計劃組織發布初步的戰略研究和產業議程(SRIA),面向量子計算、量子模擬、量子通信、量子傳感和計量四大支柱領域提出了歐盟 2030 年量子技術路線圖。其中,德國屬于歐盟地區量子技術發展的佼佼者,在量子傳感、成像和通信領域居于領先地位,歐洲首臺量子計算機便是誕
28、生于此。寶馬、博世、英飛凌、默克、西門子、大眾等德國知名企業共同成立新的量子技術與應用聯盟(QUTAC),將致力于推動量子計算機在化學和制藥、保險和汽車等工業應用領域,為德國的“量子產業化”奠定基礎。日本在量子信息領域,日本雖然不具備先發優勢和技術領先條件,但在政府高度重視下,通過逐年加大研發與投入力度、廣結合作盟友等戰略措施,已奮起直追至全球量子信息發展先進國家行列。從產業發展來看,由于日本起步較晚,在規模和數量上距離中美還有較大差距,目前僅東芝、三菱機電、富士通、豐田汽車、索尼集團等小部分企業投入量子研發與商用領域。但隨著日本對量子科技的日趨重視和加大投入,在未來產業技術發展中也將具有一定
29、競爭力。上海量子科技產業發展白皮書 202420上海量子科技產業發展白皮書 202421從基礎理論研究來看,日本大力支持研究機構與高校牽頭攻堅重點量子技術方向,目前在全國范圍內已建有 10 個量子技術創新基地,分別負責超導量子計算機開發及利用技術、量子材料、量子元件、量子軟件、量子生命科學、量子安全等方面的具體研發。此外,日本在量子傳感領域也具有一定研究基礎,全球量子傳感排名靠前的專利申請人主要以美日企業為主,主要布局在量子時鐘領域。圖 3 全球主要國家量子科技產業領域重點企業分布圖國內主要城市布局情況2.2北京在量子科技領域從基礎研究、器件研發到產業布局均處于國內領先地位,發展量子產業優勢明
30、顯。從產業集聚來看,近年來,北京依托中關村軟件園等重點園區,著力深耕量子科技領域,吸引國盾量子、國科量子、本源量子、百度、騰訊、神州信息等尖端企業,以及北京量子信息科學研究院、北京計算科學研究中心、中國信息協會量子信息分會等行業中堅研究機構及行業組織落地,上下游配套服務體系基本成型,已形成覆蓋基礎理論研究到市場應用的特色鮮明的量子全產業鏈產業集群。北京從規劃布局來看,北京在“十四五”開局之際,便將量子信息列入重點支持領域,而后又相繼發布北京市關于建設全球數字經濟標桿城市的實施方案北京市數字經濟全產業鏈開放發展行動方案北京市促進未來產業創新發展實施方案等文件,超前布局量子計算等未來科技前沿領域。
31、上海量子科技產業發展白皮書 202422上海量子科技產業發展白皮書 202423合肥搶占量子科技發展先機,大力培育發展量子產業,初步樹立起量子科技特色產業品牌。濟南也是國內較早布局量子科技產業的城市之一,至今已有 10 余年發展,實現了從無到有再到飛速發展的跨越。濟南擁有國內最早成立的量子領域專門研究機構濟南量子技術研究院,牽頭制定了我國首個量子信息技術領域國家標準量子計算術語和定義,濟南市黨政機關量子通信專網成為中國首個商用量子保密通信專網。合肥濟南從重點企業來看,合肥現已集聚超 60 家量子產業鏈企業,占全國總量的 1/3,包括國盾量子、本源量子、國儀量子、啟科量子、微觀紀元、合肥知冷低溫
32、、瀚海量子等,其中國盾量子、本源量子和國儀量子分別了代表量子通信、量子計算和量子精密測量領域產業化的最高水準,運營了全國首個量子信息未來產業園,并建立量子信息產業相關聯盟,集結多家行業成員單位,探索量子信息應用落地。從產業鏈來看,目前,濟南量子科技已從實驗室走向產業化,應用場景不斷拓展,現已聚集山東量子科學技術研究院有限公司、山東國盾、山東國耀、山東國科、國迅量子芯、山東極量等企事業主體,覆蓋了從核心元器件研制、整機制造、系統集成到運維服務的量子信息產業鏈條;依托量子院實現周期極化鈮酸鋰波導芯片的全產業鏈完全自主化、國產化和量產化,可廣泛用于民用衛星、環境監測、大氣污染監測等民用領域。從基礎創
33、新來看,合肥擁有中國科學技術大學、合肥國家實驗室、量子信息科學國家實驗室、合肥微尺度物質科學國家實驗室、量子科技產業研究院等高校和科研機構,全市量子信息產業相關專利占全國 12.1%,排名僅次于北京,位居全國第二,已初步構建形成“源頭創新-技術開發-成果轉化-產業創新”的創新全鏈條,成為量子信息產業發展的領跑者。上海量子科技產業發展白皮書 202424上海量子科技產業發展白皮書 202425近年來,深圳依托電子信息產業優勢,結合粵港澳大灣區量子科技研究特色和區域需求,前瞻布局量子科技等前沿技術創新領域。深圳從 頂 層 設 計 來 看,2022 年,深 圳 出 臺 關于發展壯大戰略性新興產業集群
34、和培育發展未來產業的意見,將“量子信息”列為八大未來產業之一。2023 年 8 月,國務院印發河套深港科技創新合作區(深圳園區)發展規劃,其中專門提出支持深港聯合國內外高校、科研院所共建“量子谷”。從產業生態來看,深圳科技巨頭(如華為、騰訊)和初創公司(如量旋科技)主要在量子計算領域積極布局。其中,華為在量子通信及量子計算領域均有布局,早在 2017 年便開始研發量子芯片;騰訊自 2018 年開始著手組建量子實驗室,現已建成一支具有AI、算法、體系結構、電子學、數學、物理、化學、材料、制藥等跨學科的多元化團隊;量旋科技于 2023 年向一家中東科研機構成功交付自主研發生產的超導量子芯片,成為國
35、內首家成功向海外交付超導量子芯片的中國企業。從科研基礎來看,深圳依托南方科技大學、華南師范大學、華南理工大學等院校,已建設包括深圳量子科學與工程研究院、大灣區量子技術創新研究院、粵港澳大灣區(廣東)量子科學中心、深圳市計量質量檢測研究院、深圳中國計量科學研究院技術創新研究院、廣東省量子調控工程與材料重點實驗室和量子物質研究院等在內的一批研究機構和創新平臺。量子科技產業位列武漢“965”產業體系中 5 條未來產業鏈之一,2023 年,湖北省、武漢市先后發布湖北省加快發展量子科技產業三年行動方案武漢市加快發展量子科技產業三年行動方案(2023-2025 年),提出推動“光谷”量子化,依托武漢光谷打
36、造“量子谷”,力爭用三年時間,打造全國量子科研高地、產業高地。武漢從成果應用來看,目前武漢量子科技產業化的發展體現在量子通信上面。武漢部分建成了量子保密通信城域網,一期以政務網的量子保密通信應用為切入點,二期將在金融和國防等領域進行拓展。從技術攻關來看,武漢依托武漢大學、中科院精密測量研究院、華中科技大學等高校院所和科研機構,組建了武漢量子技術研究院,圍繞量子芯片、量子保密通信、量子材料、量子感知和量子計算開展研究。2022 年,武漢量子技術研究院聯合科大國盾量子成功孵化長江量子,后者已研制出量子安全芯片、量子安全終端、量子安全通信 3 個系列 10 余種產品。上海量子科技產業發展白皮書 20
37、2427?地位與進展地位與進展?存在問題存在問題上海發展情況地位與進展3.1上海在量子技術科研領域占據著極為重要的位置,多支高水平科研團隊在量子通訊、量子計算的細分領域不斷耕耘,使得目前上海在全球量子科研領域已具備一定的話語權。從高等院校來看,上海交通大學、復旦大學、上海大學、華東師范大學等高校在量子信息領域研究已占據先發優勢,其中上海交大、復旦大學物理學科入選 2023 軟科世界一流學科 TOP100(上海交大排名第 41 位,復旦大學排名第 51-75 位),上海大學理學院建有高溫超導重點實驗室,形成了高溫超導材料應用研究與產學研合作的鮮明特色,解決了第二代高溫超導帶材產業化的關鍵技術難題
38、,研制出了我國首條千米級高溫超導帶材,極大地填補了國內空白。華東師范大學建有精密光譜科學與技術國家重點實驗室、量子科學與精密測量研究院等多個重點實驗室和科研中心,在高分辨、高精度、高靈敏光譜科學與技術領域形成獨特優勢。從科研院所來看,中國科學院技術物理所、微系統所、光學精密機械研究所等科研單位集聚了多位量子領域領軍人才和專家團隊,在量子科技三大領域以及量子材料、器件方面均有布局。此外,上海還引進了中國科學技術大學上海研究院,并以此為基礎,聯合在滬相關量子科研力量成立了上海量子科學研究中心,是“祖沖之”號超導量子計算原型機的重點參與單位,目前正在圍繞量子信息核心器件和設備進行研發布局。上海一直是
39、我國量子信息技術的重要策源地和量子基礎設施布局的重要城市,憑借較為完善的科技創新體系和產業鏈供應鏈基礎,上海在布局量子科技產業方面具有獨特的競爭優勢。3.1.1國際量子科研重要陣地上海量子科技產業發展白皮書 202428上海量子科技產業發展白皮書 202429表 1 上海量子科技領域科創資源序號序號機構名稱機構名稱機構簡介機構簡介1上海量子科學研究中心2019 年揭牌,由中國科學院與上海市政府依托中國科技大學共建,聚焦推進重大基礎前沿科學研究、關鍵核心技術突破和系統集成創新,培育和發展量子信息新興產業,支撐量子信息領域發展。2中國電信上海研究院前身為上海電信技術研究所,后于 2004 年掛牌成
40、立中國電信股份有限公司上海研究院,在量子信息技術方面布局已久,量子保密通信應用示范網、量子城域網、量子密話等項目成果斐然,前期開展了量子保密通信在上海市電子政務云的試點驗證,牽頭建設了全國量子領域首個開放實驗室量子通信開放實驗室。并與國盾量子等企業在量子通信虛擬設備的創建與應用有深度合作。3中國科學院技術物理所聯合中科大在“墨子號”量子科學實驗衛星研制有效載荷分系統,并助力利用全球首顆量子科學實驗衛星“墨子號”實現基于糾纏的無中繼千公里級量子保密通信4中國科學院上海微系統與信息技術研究所尤立星團隊與歐欣團隊合作,在超導單光子探測器技術領域取得新突破,不囿于傳統百納米尺度的超導線寬限制,在微米級
41、線寬的超導微米線單光子探測器領域,實現了在 1550nm 波段超過 90%的系統探測效率,為大光敏面超導單光子探測器研發和應用奠定了基礎。5中國科學院上海光學精密機械研究所中科院量子光學重點實驗室實驗室創建于 1989 年,主要針對量子光學前沿科學問題及其重要應用,以冷原子和光子為載體,開展原子頻標物理及應用研究,超冷原子氣體和量子氣體的物性、量子調控物理和精密測量物理研究,以及基于強度關聯的新型量子成像研究。序號序號機構名稱機構名稱機構簡介機構簡介6中國科學技術大學上海研究院是中國科學技術大學在上海創辦的一所新型研究院,駐院團隊主要有:量子科研團隊,管理教學團隊、幾何與物理研究團隊等,在院科
42、研人員、學生等近 500 人。其中,以潘建偉院士為科研帶頭人的量子科研團隊聚焦國內外高端科技資源,采取新型管理運行機制,從事量子通信、量子計算和量子精密測量等領域的重大基礎科學研究和關鍵核心技術攻關,力爭成為具有廣泛國際影響力的引領型、突破型、平臺型的量子科技創新基地。7上海交通大學曾貴華教授領銜的上海交通大學 QSIP 研究所隸屬于“區域光纖通信網與新型光通信系統國家重點實驗室”,也是上海量子科學研究中心的重要成員,主要開展量子保密通信技術、量子傳感技術、量子成像技術、量子智能技術等方面研究,強調機理和原理探索。由金賢敏教授領銜的上海交通大學光子集成與量子信息實驗室專注于光量子芯片的研發、海
43、水量子通信實驗和寬帶量子存儲、拓撲光子學等方向。8復旦大學微納電子器件與量子計算機研究院圍繞國家科學中長期發展規劃中關于量子調控和固態量子計算的戰略目標,為未來的信息科學技術尋找新的突破點,推動新量子物態、新信息載體、新調控方法和傳播機制的創新,重點探索(1)后摩爾時代的最高效信息載體及其非馮諾依曼架構的實現;(2)量子計算材料與器件,側重于自旋量子比特,為量子計算機的發展提供底層硬件平臺;(3)量子計算算法軟件設計與應用技術,拓展量子計算機的應用場景和價值。9華東師范大學量子科學與精密測量研究院瞄準國際量子物理與精密測量科技發展前沿和戰略需求,開展重大科技任務攻關,主要研究方向包括量子計算/
44、模擬(超冷原子、光子等)、量子器件、量子精密測量和量子交叉等。上海量子科技產業發展白皮書 202430上海量子科技產業發展白皮書 2024313.1.2集聚一批量子科技領軍企業得益于高校院所及人才優勢,上海集聚了一批量子科技優質企業,其中量子通信、量子計算企業較多,張江、閔行集聚效應明顯,如圖靈電子、循態量子、思量量子位于閔行,張江擁有國耀量子、國科量子等,尤其圖靈量子是全球頂尖的三家量子計算公司之一,是我國第一家光量子芯片和光量子計算機公司。此外,光午量子、國盾量子、微觀紀元等均為合肥企業在上海設立的分公司。從創立背景看,中科大和上海交大是上海量子信息新興企業的重要源頭,上海量子領域初創企業
45、中具有上海交通大學背景的有 3 家、具有中科大/中科院背景的共有 5 家,目前已初步形成了以紫竹(依托上海交大、華師大)、康橋(中科大上海研究院)為核心,臨港新片區、張江、嘉定、寶山、楊浦、虹口為支撐的量子信息新興企業分布態勢。表 2 上海量子科技領域的代表企業序號序號企業名稱企業名稱企業簡介企業簡介1上海循態量子科技有限公司由上海交大光子集成與量子信息實驗室曾貴華教授團隊領銜,提供量子信息安全解決方案,以及用于量子保密通信的核心部件,包括量子檢測器、量子隨機數發生器、量子激光源等,是全球首家連續變量(CVQKD)量子密鑰商用產品提供商,已入選本市 2020 年度“專精特新”中小企業名單。2上
46、海國盾量子信息技術有限公司科大國盾量子技術股份有限公司的全資子公司。公司致力于推進我國量子通信技術的實用化和產業化,主要是從事量子通信技術的應用及開發,面向特定領域和行業用戶的信息安全通信需求,提供量子通信系統集成和定制應用解決方案等。序號序號企業名稱企業名稱企業簡介企業簡介3國科量子通信網絡有限公司由中國科學院控股有限公司聯合中國科學技術大學共同發起成立,是國家發改委支持的新一代信息基礎設施“國家廣域量子保密通信骨干網絡”的建設和運營主體,通過 10 年左右的努力在全球率先建成規模最大、技術最先進的星地一體量子網絡,實現量子通信在政務、金融、能源等領域的規?;瘧?。公司核心業務包括量子密鑰基
47、礎業務、融合業務和增值業務。4上海微觀紀元數字科技有限公司微觀紀元(上海觀元知止數字科技有限公司母公司)在基于量子化學的高精度計算方面應用做了充分的積累,已經形成與生物醫藥、新材料產業相關產業界的實際合作,同時與國內上游的頂尖研發團隊共同合作,促進量子計算產業化的發展。5上海圖靈智算量子科技有限公司由上海交通大學光子集成與量子信息實驗室負責人金賢敏教授創立,成立于 2021 年 2 月,是國內首家光量子計算公司,以通用量子計算機的長期研發目標,基于鈮酸鋰薄膜(LNOI)光子芯片和飛秒激光直寫技術研發了可集成大規模光子線路的光量子芯片;具備國際領先的光量子芯片研發能力,掌握了自主知識產權的三維和
48、超高速光子芯片核心技術和工藝,可以完成光量子計算芯片從設計、流片,到封裝測試,再到系統集成和量子算法實現的全鏈條研發。目前,該公司在光量子芯片、科研級專用光量子計算機、光量子測控系統、光量子 EDA 軟件和光量子云平臺等方面已具備領先優勢。已獲得紫竹小苗基金、聯想之星等天使輪融資1億元。6國耀量子雷達科技有限公司來源于中國科學技術大學潘建偉院士團隊和竇賢康院士(現武漢大學校長)團隊,主要從事將量子技術應用于激光雷達,從微觀提升量子效率、降低探測噪聲,實現高性能量子探測激光雷達。上海量子科技產業發展白皮書 202432上海量子科技產業發展白皮書 202433序號序號企業名稱企業名稱企業簡介企業簡
49、介7上海光午量子科技有限公司安徽問天量子科技股份有限公司的控股子公司,依托問天量子的量子科技產業化經驗和中國科學技術大學多年來的量子信息研究,致力于利用量子技術解決現實世界的信息安全問題。成功研發量子光學仿真實驗室軟件系統、量子秘鑰分發仿真實驗系統、基于 PXI 架構的量子密碼實驗平臺QCRP、基于量子熵源芯片的加密卡,均為國內首款。8上海國科航星量子科技有限公司由國科量子通信網絡有限公司、中國科學院上海技術物理研究所和上海德福光電技術有限公司等共同出資設立,主要從事從事量子科技、光電設備科技、航天設備科技、智能設備科技、通信技術科技、信息科技、網絡科技、激光技術科技領域內的技術開發。3.1.
50、3應用示范場景不斷豐富目前,上海量子相關企業不斷擴大量子保密通信應用示范場景。在治理數字化領域,積極支持企業參與“數字政府”建設,對接兩網工作市區大數據、城運中心等部門,支持量子保密通信能力,開展政務云間互聯鏈路、5G 定制專網等場景下的量子安全應用示范。在經濟數字化領域,積極推進交通銀行、上海銀行、上海農商銀行以及中銀金融科技等金融機構采用量子計算、量子密鑰分發技術開展了相關應用探索。在生活數字化領域,結合目前衛健和教育行業的密評工作,在部分三甲醫院和高校教育城域網項目中試點量子應用。此外,微觀紀元正積極探索量子計算在生物醫藥、新材料、能源等行業領域應用。3.1.4率先打造量子通信新基座上海
51、一直是我國量子信息技術的重要策源地和量子基礎設施布局的重要城市。中國電信股份有限公司上海分公司已規劃在上海區域內建設量子保密通信城域網,有望在 2024 年完成一期建設,成為全國首個實用化量子通信網絡的標桿范例。為量子保密通信在政務應用、金融應用、工業互聯網應用等領域提供新質基座。該量子通信城域網的建成,將為量子通信行業發展提供行業牽引,使得上海區域內的量子通信企業有了驗證自身能力的平臺,將有利促進量子密信、量子視頻會議、量子專線、異構組網等技術及產品有了驗證及推廣的基礎。下一步,中國電信上海分公司將繼續以業務驅動、技術驅動、競爭驅動為導向,積極建設上海量子城域網,并在國家 2030 項目指導
52、下,重點突破實用化、產業化關鍵技術和示范應用,充分彰顯上海地區量子通信科技水平及龍頭作用。上海量子科技產業發展白皮書 202434存在問題3.2盡管上海在量子科技領域擁有豐富的創新資源,也有一批代表企業布局,但總體來講,在量子科技產業的技術創新策源和產業化方面還有一些不足要彌補。具體表現在:一是量子科技產業發展缺乏頂層設計。與國際發達國家的戰略布局以及國內主要省市的規劃引導來看,上海量子科技產業尚未形成清晰的產業規劃,缺乏明確的方向指引、合理的布局引導、系統的政策支持以及核心的承載區域。二是量子科技產業發展缺乏集聚度。當前,上海的量子科技產業發展處于市場自發、企業零星布局、分散發展的階段。企業
53、之間的協同需要極強,標桿性的應用場景省委布局等。三是量子科技產業的技術引領尚有差距。在量子的關鍵材料、核心元器件、核心設備、科研儀器儀表等方面均有待突破。四是量子科技產業發展的生態有待完善。如在量子科技領域缺乏具有一定國際地位和影響力的行業領軍人才;應用場景尚未打開,面向量子科技企業開放較少;量子科技企業之間缺乏互動融合的機制和對話平臺,產業聚合的黏性不足。?目標愿景目標愿景?發展建議發展建議展望與建議上海量子科技產業發展白皮書 202436上海量子科技產業發展白皮書 202437上海量子科技產業發展白皮書 202436目標愿景4.1發展建議4.2以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導,全面
54、貫徹黨的二十大精神,落實習近平總書記考察上海重要講話精神和對上海工作重要指示要求,堅持以量子科技創新突破和應用場景驅動牽引為核心,強化戰略科技力量布局,發揮企業穿心主體作用,圍繞量子計算、量子通信、量子測量三大領域,實施“量子+”計劃,打造量子計算前沿創新策源地、量子通信產業創新引領地以及量子測量先行應用示范地。到 2026 年,量子計算基礎研究和前沿技術研究實現重大突破,量子通信技術應用形成一批原創自主可控的創新產品,落地一批標桿級示范應用場景,構建量子通信城域骨干網、城際干線網和接入網,著力培育一批高新技術企業和專精特新企業,打造一批量子計算中心、創新中心,初步建成具有國際影響力的量子科技
55、產業高地。統籌基礎研究、前沿技術、工程技術研發,加強多學科交叉融合和多技術領域集成創新,實現在量子科技領域所需關鍵材料、核心器件、高點儀器設備領域的創新突破,構建量子科技產業鏈,壯大量子科技戰略性新興產業集群。一是推動量子計算前沿創新。加快推進光量子、超導、硅基半導體,以及中性原子、離子阱等量子計算技術研發。加強量子比特規模擴展、量子糾錯(QEC)處理等底層基礎研究。布局國內外領先的高性能國產化超導計算機整機生產線,實現量子計算機整機研發突破,填補國內空白。加快量子計算芯片以及量子計算編譯軟件、應用開發軟件、測控軟件、EDA軟件、操作系統等軟件開發,著力布局測控系統(光學、微波)、稀釋制冷機、
56、真空腔等硬件配套,打造軟硬結合的量子計算產業生態。加快核心技術產品突破4.2.1上海量子科技產業發展白皮書 202438上海量子科技產業發展白皮書 202439二是推進量子通信商用技術研發。面向商業化發展需求,推進連續變量量子通信、單光子量子通信技術研發創新。進一步提升量子密鑰分發(QKD)技術實用化水平,提高 QKD 系統密鑰成碼率,研制高性能 QKD 系統模塊產品。面向量子互聯網建設,研發量子通信與經典光通信融合技術,著力加強后量子加密(PQC)算法研究,研發掌握量子隱形傳態、量子中繼、量子頻率轉換、量子存儲等關鍵技術和器件,開發硅光芯片、量子信號調制專用芯片等量子器件,以及量子糾纏源、單
57、光子探測器和耦合連接器等使能組件。三是推動量子測量多元技術產品創新。面向國防軍工、導航定位、生物醫療、能源開發、工業制造、資源勘探、環境監測等多元領域需求,著力攻克基礎材料、元器件以及支撐系統相關技術,支持開發用于重力場、加速度、角速度、磁場、電場、溫度、物質痕量等多元探測的量子傳感器。發揮上??臻g信息產業優勢,著力布局量子衛星定位、導航、授時(PNT)技術產品,強化原子鐘和量子慣性導航等技術研發,開發芯片級熱原子鐘、高性能冷原子鐘/分子鐘、以及新型量子陀螺儀、量子加速度計、量子慣性導航、量子磁場導航、智能量子傳感系統等新型量子傳感產品。攻克量子成像技術,研發光量子雷達、量子圖像傳感器等系統產
58、品。強化量子科技產業發展中的企業主體地位,支持一批開展前沿技術創新、參與國際競爭的企業做大做強,引進一批量子科技新生力量落戶上海,帶動產業鏈上下游配套企業和集成服務企業發展壯大。促進企業主體引優培強4.2.2一是發揮鏈主企業牽引作用。加強精準招商,圍繞量子通信、量子計算、量子測量等領域,以終端設備制造商、量子通信網絡建設及運營服務商、系統集成商等為主要方向,引進培育量子科技領域的國際國內知名企業、領軍企業和鏈主企業,在上海建設功能總部、研發中心、量子計算中心等,加快布局特色工藝線、中試線、量產線,帶動產業鏈上下游企業集聚,打造量子產業集群。支持央國企布局量子計算等前沿領域,促進前沿技術商業化落
59、地。二是促進配套企業集聚發展。支持本地量子科技企業發展壯大,圍繞量子通信器件、量子傳感器,以及稀釋制冷機、低溫同軸線纜、量子測控系統等核心設備、零部件,孵化培育一批量子科技高新技術企業、專精特新企業、單項冠軍企業和獨角獸企業,以股權投資、資源共享等模式帶動量子創業團隊和中小企業深度融入量子產業鏈和生態圈。三是形成服務企業集聚高地。推動量子軟件與硬件適配發展,引育量子開源架構、量子算法、量子程序編譯器、量子開源模擬器、量子操作系統等量子基礎軟件和工具開發企業,夯實量子科技生態基礎。支持探索量子平臺即服務(PaaS)、軟件即服務(SaaS)新模式,大力支持量子云計算服務商發展,加快培育適用于金融、
60、新材料、生物技術等特定行業領域的專用應用軟件及算法開發企業。上海量子科技產業發展白皮書 202440上海量子科技產業發展白皮書 202441圍繞量子科技應用方向和本市重點產業發展需求,依托龍頭企業、高校和科研院所,加快建設一批鏈接技術創新、產品開發、工程化生產、創業孵化服務的戰略功能平臺。以支持企業匯聚、促進成果轉化為為核心,依托央企、戰略科技力量和本市企業主體,構建先導區、加速園、孵化器等梯度空間布局體系,形成量子科技細分領域特色基地。強化戰略功能平臺布局加強標桿載體園區建設4.2.34.2.4一是建設量超融合的量子智算平臺。支持在滬量子科技企業建設量超融合的先進計算公共服務平臺,包括量子-
61、經典混合計算應用服務平臺。搭建不低于 300P 算力、不低于 50 個量子比特的離子阱量子計算機,鼓勵上海超算中心、人工智能計算中心融合光量子為代表的新型算力架構,面向生物醫藥、新材料等重點產業領域提供量子計算資源,滿足各類高性能計算需求。二是建設云網結合的量子密鑰平臺。支持在滬量子科技企業建設量子密鑰資源池和量子安全密碼底座,突破量子密鑰分配生成分發、密鑰中繼、密鑰路由,量子密鑰存儲、管理及調度,量子云平臺認證與接口等關鍵技術,研制相干態量子密鑰云平臺系統,為本市政務服務、產業發展和城市治理等提供安全可控的密鑰應用云服務。三是建設研用一體的公共服務平臺。加快建設量子科技研發與轉化平臺,開展共
62、性關鍵技術和產品攻關及應用,提供檢驗檢測、中試試驗等服務支撐,提高量子科技理論研究成果向實用化、工程化轉化的速度和效率。支持相關企業建設光電共芯先進封裝中試平臺、新一代高精度計算軟件平臺,支持本市量子科技企業布局量子計算、量子通信、量子傳感計算測評平臺,推動量子計算編譯軟件、應用開發軟件、測控軟件、EDA 軟件等創新,面向企業提供編譯器、模擬器、模型檢測工具、定理證明器等輕量化軟件支撐。一是布局量子科技產業先導區。依托中國科學院量子科學研究中心,強化量子科技創新策源引領功能。支持量子科學研究中心承接國家及本市量子科技重大項目。拓展園區基地布局,孵化引進量子科技上下游產業鏈企業。加快未來學院建設
63、,加強量子科技領域人才培養,推動量子科技領域的科技、教育及產業融合,打造量子科技研發基地、應用示范基地、企業孵化基地以及高端人才培養基地。二是打造量子科技產業加速園。依托各區產業基礎和資源稟賦,擇優布局領域細分、特色鮮明的量子科技加速園。支持臨港新片區依托中國電信研究院,打通量子保密通信與國際互聯網數據專用通道,助力臨港探索推進數據跨境流動、增值電信開放領域與量子科技的融合,打造量子產業開放創新試驗田。支持松江依托 G60 衛星互聯網產業基地、商用密碼產業基地,打造全市量子通信特色園區。支持嘉定依托中國科學院上海微系統與信息技術研究所等創新資源,布局量子計算核心零部件加速園。支持閔行圍繞圖靈量
64、子等量子計算龍頭企業,在大零號灣打造量子計算加速園,布局公共服務平臺、光電共芯中試基地等,帶動產業鏈集聚。上海量子科技產業發展白皮書 202442上海量子科技產業發展白皮書 202443三是建設量子科技產業孵化器。依托本市量子科技產業相關機構和平臺,引入社會資本和專業力量,建設高標準孵化器,將量子科技孵化器納入本市高質量孵化器支持體系。依托孵化器提供辦公空間、資金支持、法律咨詢、市場推廣等一站式服務,引入社會資本,助力初創企業成長,探索基礎研究-技術開發-成果轉化與孵化產業化的量子產業培育路徑,加速崛起量子科技領域的新勢力。依托上海超大城市場景豐富優勢,加強量子計算能力與需求的匹配對接,深化量
65、子通信與現有網絡融合,圍繞金融、重點制造行業以及智慧城市管理等領域,推出一批“揭榜掛帥”示范場景,打造量子科技的“未來產業試驗場”,推動量子科技加速轉化為終端觸手可及的量子服務。推動應用示范場景開源4.2.5支持本市量子科技企業開發基于量子技術的金融專用大語言模型技術、金融風控應用系統,支持本市銀行等金融機構建設量子金融專用算力基礎設施、量子智算算力服務設施等,與量子科技企業合作,開展量子計算、量子通信、抗量子攻擊密碼體系等在金融領域應用的標準研制、關鍵技術攻關及產用對接,圍繞投資優化組合、交易策略分析、高頻交易效率提升、信貸違約風險分析、風險欺詐檢測等方面推出一批面向金融機構的應用場景?!傲?/p>
66、子+”金融在人工智能領域,支持高性能計算、人工智能計算等經典計算系統與量子計算系統融合發展,實現“量超融合”、“量智融合”等引領國際算力產業發展的應用示范,提高人工智能機器學習、自然語言處理、智能硬件開發的效率。在生物醫藥領域,加強量子科技在小分子生成、蛋白質結構生成、分子對接、分子模擬、逆合成分析等方面的應用,提高新藥研發效率和品質。在新材料領域,運用量子計算精準模擬物質性質和反應過程,為新材料設計和合成提供支撐。在新能源領域,綜合運用量子技術,推動超遠距離、高靈敏度能源系統監測和優化,確保能源網絡穩定安全。在高端裝備領域,建設基于量子密鑰分發網絡的工業仿真云服務平臺,面向航空航天、汽車、成
67、套設備等領域,推動工業仿真、工業應用容器、工業數據分布式存儲等云上應用。推動上海加快打造量子城域網第一城,為電子政務外網數據加密傳輸、數據安全上云、云間數據加密傳輸、數據中心災備數據加密傳輸等提供安全保障。依托 G60星鏈產業優勢,實現天地一體化量子通信網關鍵技術突破,推進量子保密通信在“商業低軌寬帶衛星星座”的規?;逃?。探索推動量子密信、量子密會、量子加密專線、量子密證、量子密改和量子物聯等應用。支持量子科技在電力系統中的應用,為虛擬電廠策略優化提供解決方案。依托量子測量技術,在城市三維地圖生成、地理測繪、環境監測、空氣質量監測、交通流量、物流監測以及海事監測等領域,為城市管理和公共服務提
68、供實時、準確的數據支持和決策支撐?!傲孔?”重點產業“量子+”智慧城市上海量子科技產業發展白皮書 202444上海量子科技產業發展白皮書 202445強化量子科技產業發展的資金、人才、政策保障,打造產學研用深度融合的創新聯合體,深化國際國內技術交流與產業合作,構建促進量子科技產業發展的良好生態。完善行業融合發展生態4.2.6推動金融信貸與產業創新深度融合,加快引進、組建覆蓋天使孵化、風險投資、成長加速、產業并購、跨境投資各階段的量子科技產業投資基金。充分發揮上海市產業投資基金撬動作用,聯動相關產業母基金,加快量子科技產業投資布局。成立量子科技成果轉化引導基金。鼓勵企業依托資本市場打通產業發展鏈
69、條,用資金鏈突破創新鏈、做大產業鏈、培育人才鏈。加強多元化金融服務支撐強化多層次人才隊伍建設加強前沿領域高精尖人才引進,推廣“首席科學家負責制”,提供科研項目資助以及自由寬松的基礎研究環境。加強專業人才培養,支持校企合作組建量子科技未來學院或產業學院,培養量子科技基礎科研人才、青年科學家人才以及實驗室工程師人才。完善人才激勵機制,在科研管理、考核評價、知識產權保護、利益分配機制方面創新探索。支持量子科技企業人才申報本市各類人才計劃,給予重點企業人才落戶支持。組建量子科技創新聯合體,發揮量子科技產業聯盟、量子科技行業協會等組織作用,加強業界交流、技術協同攻關和產業鏈配套,為本市量子科技產業集群培育提供有力支撐。依托集群促進組織,加強對重點領域國際、國內和行業標準研制,促進關鍵技術標準的應用推廣。鼓勵大院大所和量子科技產業鏈企業開展研究和標準制定,推進產業鏈上下游標準協同、產品適配。發揮集群促進組織作用深化國際國內開放合作加強量子科技領域的國際合作,充分利用國際智力資源,提升量子科技領域國際合作層次和水平。牽頭組織國際大科學計劃,參與國際標準制定和技術規范建設,提高在全球量子科技創新中的影響力和話語權。持續推動合肥、上海張江兩大綜合性國家科學中心在量子科技領域的深度合作,協同開展前沿技術攻關,共同搭建長三角區域量子通信網絡。