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1、“十五五”時期我國量子產業發展形勢研判及思路建議一、“十五五”時期量子產業發展將面臨的新形勢（一）量子產業各領域階梯式加速發展，“十五五”時期有望成為產業化關鍵階段一、“十五五”時期量子產業發展將面臨的新形勢（一）量子產業各領域階梯式加速發展，“十五五”時期有望成為產業化關鍵階段近年來，以量子計算、量子通信、量子精密測量為代表量子技術快速演進，產業化進程不斷加快，超過早期預想速度，在“十五五”時期，量子產業各領域有望呈現路徑收斂、階段跨越的發展局面。量子計算各路線均沿著量子優越性、專用量子模擬機、可編程通用量子計算機“三階段”路線發展。量子計算各路線均沿著量子優越性、專用量子模擬機、可編程通用

2、量子計算機“三階段”路線發展。量子計算已進入含噪聲的中等規模量子（NISQ）時代，對特定問題的計算能力超越超級計算機，已實現量子優越性，正逐步向專用量子模擬機演進。目前，超導、離子阱、光量子、半導體量子點以及中性原子等多元化技術路線競相發展，超導和離子阱路線當前處于領先地位，受到關注程度最高，半導體量子點和光量子路線發展提速，中性原子路線近期取得諸多突破性進展，上述五種路徑均已研制出物理原型機，但尚無路線可完全滿足實用化條件要求從而推動技術方案融合收斂，距可編程通用量子計算機仍有較遠距離。量子通信發展分為量子保密通信、量子安全互聯網以及量子通信發展分為量子保密通信、量子安全互聯網以及量子信息網

3、絡三個階段。量子信息網絡三個階段。近期是量子保密通信階段，應用量子密鑰分發技術提供高安全的數據傳輸和通信服務；中期是量子安全互聯網階段，以量子密鑰分發技術為基礎構建廣泛的密鑰管理網絡，結合量子安全的密碼算法，提供系統性的量子安全服務；遠期是量子信息網絡階段，即隨著量子中繼、量子計算機、量子傳感及測量等技術的成熟，應用量子隱形傳態等量子通信技術手段，依托星地一體的廣域量子通信網絡，實現量子安全網絡、量子云計算網絡、量子傳感網絡等網絡服務。我國量子保密通信發展最快，已進入發展中期階段，預計再需要 10 到 15 年，有望向量子信息網絡階段邁進。量子精密測量發展分為專用量子傳感器、工業級量子傳感器、

4、消費級量子傳感器三個階段。量子精密測量發展分為專用量子傳感器、工業級量子傳感器、消費級量子傳感器三個階段。隨著對微觀粒子系統認識和測控能力不斷提升，大量新型量子精密測量技術和產品不斷涌現，量子精密測量已成為量子信息領域技術方向多元、應用場景豐富和產業化發展迅速的代表。當前量子精密測量正處于從專用量子傳感器向工業級量子傳感器過渡的初始階段，冷原子干涉、熱原子蒸氣、金剛石氮空位色心、里德堡原子等多條技術路徑并行演進。在量子時頻基準、磁場/電場測量、重力測量、慣性導航和目標探測等應用方向已有樣機和產品，為計量基準、國防軍工、航空航天、定位導航、資源勘測帶來了全新傳感探測方案。未來重點方向是提升靈敏度

5、、穩定性、信噪比等核心指標，健全設備性能指標評價體系，推動已有工程樣機產品化，完善國產量子精密測量儀器應用驗證。隨著儀器可靠性、便攜性、集成性進一步提升，量子精密測量技術賦能千行百業將成為可能。（二）國際量子產業競爭角逐決勝期將至，中美博弈引領技術與產業走向量子產業已成為大國間開展科技、經濟等領域綜合國力競爭，維護國家技術主權與發展主動權的戰略制高點之一，是全球科技博弈角力的新戰場。（二）國際量子產業競爭角逐決勝期將至，中美博弈引領技術與產業走向量子產業已成為大國間開展科技、經濟等領域綜合國力競爭，維護國家技術主權與發展主動權的戰略制高點之一，是全球科技博弈角力的新戰場。全球已有超過 30 個

6、國家和地區制定和推動了量子信息領域的發展戰略或法案文件，據公開信息不完全統計的投資總額已超過 280 億美元，量子信息領域的國際科技競爭正日趨激烈。其中，美國方面，美國方面，在2019-2023 財年國家量子計劃法案投資累計達 37.38 億美元，超過原計劃投資額近兩倍，并于 2023 年 11 月出臺的國家量子計劃再授權法案中提出未來 5 年內的投資預算總額超 36 億美元；美國最新發布的關鍵和新興技術清單2024中將量子信息與使能技術作為重要的布局方向。歐盟方歐盟方面，面，2023 年 12 月，法國、比利時等 11 個歐盟成員國聯合簽署了歐洲量子技術宣言，力爭打造全球領先的量子卓越和創新

7、地區。法國經濟部將從 2024 年 3 月起對量子計算機及其相關技術和設備采取國家管制措施。北約方面，北約方面，2024 年 1月 16 日公開量子技術戰略，旨在在其盟國間建立一個安全、有彈性、有競爭力的量子生態系統。與美國相比，我國量子產業差距較小，且發展路線不盡相同。與美國相比，我國量子產業差距較小，且發展路線不盡相同。分領域來看，我國量子通信總體領先，產出了“墨子號”量子衛星、“京滬干線”量子保密通信骨干網等成果；量子計算部分技術路先占據優勢，擁有“九章”系列光量子計算原型機、“祖沖之號”系列超導量子計算原型機等產品，稀釋制冷機等關鍵核心部件逐步攻破；量子精密測量整體處于跟跑階段。（三）

8、我國量子產業具備充足發展基礎和潛力（三）我國量子產業具備充足發展基礎和潛力當前我國量子信息技術布局基本完成，產業發展正處于重要戰略機遇期，產業鏈上下游構成逐漸清晰與完善，產業化條件正不斷具備，產業規模發展潛力正不斷增長和釋放。在產業規模方面，在產業規模方面，據不完全統計，當前我國共有約 103 家具備實際研發和創新能力的實體單位，量子計算、量子通信、量子精密測量市場規模分別約為 1 億美元、3 億美元和 1 億美元，約占全球市場規模的 8%、13%和 9%。在政策布局方面，在政策布局方面，北京、廣東、安徽、上海、山東等地積極響應“十四五”規劃中對量子信息技術體系建設、國家重大科技項目、產業孵化

9、等方面的重要部署，各有側重地出臺政策和布局相關產業。產業鏈方面，產業鏈方面，量子計算領域我國已有多家企業在量子計算測控系統、稀釋制冷機、衰減器、濾波器等關鍵組件方面開展布局；量子通信領域多家公司能夠提供量子通信整體解決方案；量子精密測量領域多家企業在時間、磁場、慣性測量等領域均有量產產品推出。在發展潛力方面，在發展潛力方面，高校和科研院所孵化大量初創企業，培養形成量子信息技術專業人才梯隊；多家大型央企正積極布局量子業務并推動產業化；未來量子信息技術在高端制造、生物制藥、人工智能、電信、計量、新材料、能源等領域有望探索形成有效的商業化路徑。二、“十五五”時期量子產業發展思路與目標（一）堅持加強科

10、技創新和產業創新深度融合，搶位謀劃產業布局，把握新制生產力變革機遇牢牢把握新一輪科技革命和產業變革機遇，堅持以基礎技術研究推動產業發展、以應用場景驅動科技與產業創新雙向發力。二、“十五五”時期量子產業發展思路與目標（一）堅持加強科技創新和產業創新深度融合，搶位謀劃產業布局，把握新制生產力變革機遇牢牢把握新一輪科技革命和產業變革機遇，堅持以基礎技術研究推動產業發展、以應用場景驅動科技與產業創新雙向發力。統籌發展與安全，遵循量子產業發展規律，推動基礎研究、技術研發、工程化和應用示范一體化布局，統籌全國科技與產業創新力量和資源，形成量子產業發展的體系化能力，全力推動量子產業創新發展，打造具有全球競爭

11、力的量子產業創新生態。把握產業變革大趨勢，推動量子產業加快形成新質生產力。把握產業變革大趨勢，推動量子產業加快形成新質生產力。全球量子“搶位戰”已經打響，亟需圍繞量子產業創新，深刻把握產業的自身特點與發展周期，積極培育發展量子產業，積極開辟量子產業“新賽道”，加快發展新質生產力。在國家層面加強頂層設計，通過政策引導，同步推進量子技術成果轉化和產業生態培育，打造量子產業新賽道競爭優勢。（二）多角度發力，構建強大完整的量子產業體系圍繞關鍵技術突破、重點產品培育、應用場景牽引、生態體系構建等任務方向，推動量子產業體系構建完善（二）多角度發力，構建強大完整的量子產業體系圍繞關鍵技術突破、重點產品培育、

12、應用場景牽引、生態體系構建等任務方向，推動量子產業體系構建完善，實現高水平科技自立自強和產業高質量發展。加快突破關鍵技術。實現高水平科技自立自強和產業高質量發展。加快突破關鍵技術。重點加快量子比特規模拓展、量子糾錯處理等基礎技術攻關，開展量子密鑰分發、量子隨機數生成器、量子直接通信等關鍵技術攻關，提升微觀物理體系量子態制備、操控和測量等研發水平。積極培育重點產品。積極培育重點產品。加快開發系統級量子計算機產品，推進量子密鑰分發、量子密鑰組網和量子加密應用等量子通信網絡產品提質降本，推動量子精密測量產品從專用向工業級、消費級發展。持續豐富應用場景持續豐富應用場景。面向科學研究、金融、智慧城市、政

13、務、電力、電信、計量基準等領域，加快量子技術產品的行業應用和試點示范。著力構建生態體系。著力構建生態體系。加強國家科技計劃對量子產業技術創新和應用示范的支持力度，強化企業主體培育，健全產業標準體系，構建量子產業集群。三、“十五五”時期三、“十五五”時期量子產業發展需要解決的關鍵問題（一）量子產業化基礎亟待夯實部分關鍵核心領域難以支撐我國量子信息加速產業化，被西方國家圍堵打壓的風險較大。量子產業發展需要解決的關鍵問題（一）量子產業化基礎亟待夯實部分關鍵核心領域難以支撐我國量子信息加速產業化，被西方國家圍堵打壓的風險較大。我國在量子計算多技術路線創新、量子保密通信國家級骨干網絡建設、量子精密測量產

14、品體系構建等方面取得顯著突破，但在基礎工藝、環境控制、制造加工設備、關鍵材料等供應鏈環節仍面臨卡脖子風險。下一步，下一步，加快突破關鍵技術，研發重點產品，夯實量子產業化基礎。加強量子比特規模擴展、量子糾錯處理、量子密鑰分發、量子隨機數生成器等關鍵技術攻關，研發量子計算整機、量子計算軟件算法與云平臺、量子精密測量工業級、消費級的量子時鐘、量子磁力儀等產品，搭建量子網絡系統，優化量子加密應用等產品。加快布局搭建中試平臺、量子產品試驗驗證評價平臺，推動科技成果轉化。提前布局突破國際合作中面臨被孤立封鎖的嚴峻挑戰。（二）場景應用牽引產業化步伐亟待加快量子產業應用場景牽引能力不強，新技術新產品加速迭代和

15、產業化落地速度慢。（二）場景應用牽引產業化步伐亟待加快量子產業應用場景牽引能力不強，新技術新產品加速迭代和產業化落地速度慢。因應用需求不夠清晰、科技創新和產業創新契合度不高等問題，導致量子產業化過程中市場預期不明確和技術鏈條難打通，行業應用主要停留在探索階段，缺乏深度挖掘，進而對資金、基礎設施和人才等生產要素導入產生遲滯。下一步，下一步，堅持邊研發邊應用，結合技術成熟度有重點、分階段開展“量子+”應用場景探索與示范。瞄準科學研究、金融等領域，推動量子計算在數據處理、材料設計、藥物發現、投資組合優化等方面的應用；針對政務、電信等領域，推進量子通信技術與經典通信網絡融合應用，增強數據傳輸安全性；在

16、能源勘探、醫療等領域，發揮量子磁場、電場等測量產品精度優勢。（三）量子人才缺口亟需彌補我國已初步啟動量子信息人才培養，但難以滿足技術與產業發展需要。（三）量子人才缺口亟需彌補我國已初步啟動量子信息人才培養，但難以滿足技術與產業發展需要。人才作為搶占未來量子科技和產業高地的關鍵資源，面臨缺口巨大、培養周期長，難度大等問題。我國量子信息人才培養體系較為單一，主要來自高校碩博研究生培養，而高校量子信息專業開設數量少，師資隊伍尚不完善。雖在量子信息理論技術研究方面躋身全球第一梯隊，但我國量子專業人才培養側重軟件方向，對于產業界所需的儀器設備等工程人才供給嚴重不足，且產業人才因多所實驗室解散導致發展路徑不明晰，環境不穩定。下一步，下一步，推進量子教育、人才一體化融合發展。加強量子人才供給能力，加大基礎理論學科及交叉學科人才培養力度，鼓勵研究型大學設立量子信息專業。加強量子信息概念普及，鼓勵青少年從初高中逐步接觸量子信息知識，為未來人才庫積蓄儲備。推動產學合作協同育人，從實踐一線培養卓越工程師、工程化人才和實驗技術人才。加強對海外量子高層次人才引進力度，加緊研究制定國際科研、產業人才引進名單，吸引海外華人歸國從業，提供優秀條件和支撐保證。本文作者：電子信息研究所 李雅琪 牛家祺 溫曉君聯系方式：15652219329