通信世界网消息（CWW）为纪念量子力学诞生一百周年，联合国宣布将2025年定为“国际量子科学技术年”（IYQ）。当前，从基础研究的突破性进展到产业化应用的加速落地，量子计算、量子通信、量子精密测量三大领域正深刻重塑全球科技竞争格局。我国凭借在上述领域的系统性布局与关键技术创新，已在国际竞争中跻身第一梯队，但同时也面临着技术攻坚与生态构建的双重挑战。
技术突破：多领域齐头并进核心指标持续跃升
近年来，我国在量子信息技术的三大分支领域取得诸多成果，技术成熟度与工程化水平逐步提升。
在量子计算领域，多技术路线呈现“百花齐放”态势。在超导路线中，中国科学技术大学（简称“中科大”）联合团队研制出105比特“祖冲之三号”超导量子芯片，单比特门、双比特门保真度分别达到99.90%、99.62%；基于该芯片求解随机线路采样任务的速度，比超级计算机Frontier快15个数量级。离子阱路线同样成果显著，华翊博奥（北京）量子科技有限公司实现百位量子比特二维阵列的独立寻址操控；合肥幺正量子科技有限公司完成4K低温量子电荷耦合架构（QCCD）芯片型离子阱量子计算系统的组装调试。中性原子路线成为“后起之秀”，中科大构建起2024个原子的无缺陷阵列，其单比特门保真度达99.97%、双比特门保真度达99.5%、读取保真度达99.92%，已追平国际最高水平，为大规模中性原子量子计算奠定重要基础。在专用量子计算机方面，北京玻色量子科技有限公司发布了CQ-D-1000光量子相干伊辛机，该设备支持1000比特、8位精度的伊辛问题求解。
量子通信领域在实用化与前沿探索中双线推进。量子保密通信（QKD）样机系统的性能指标和技术实用化水平持续提升，中科大的模式匹配（MPQKD）系统已完成403千米实验室光纤传输，密钥成码率达47.8bit/s。在星地通信方面，我国依托“济南一号”量子微纳卫星，完成中国与南非的洲际实时密钥分发，成码率达1.07Mbit/s，相关技术保持全球领先。将芯片化器件应用于提升QKD系统性能和可靠性，也是当前探索重点：北京量子信息科学研究院基于薄膜铌酸锂技术的2.5GHz工作频率芯片化QKD系统，在25千米距离下实现11Mbit/s成码率。抗量子加密（PQC）已成为应对量子威胁的核心方向之一，中电信量子等企业推出融合PQC与QKD的加密方案，并在多领域开展试点，但该方案能否实现“1+1>2”的协同优势，以及如何实现这一优势，仍需业界进一步探索。
量子精密测量则在精度提升与场景拓展上实现稳步推进。在时频基准方面，中科院国家授时中心的锶光晶格钟系统不确定度降至1.96×10-18，使我国成为全球第二个突破2×10-18量级的国家。在磁场探测方面，复旦大学团队实现了稳态原子自旋压缩态，并开发出机器学习辅助的连续量子增强高灵敏度磁场测量技术，测量灵敏度超越标准量子极限。在惯性测量方面，中科院精密测量院在“天宫”空间站核心舱内，利用自主研制的空间冷原子干涉仪开展原子冷却、原子干涉、惯性量测量等系列实验研究，实现了空间微重力条件下基于原子干涉的量子惯性传感转动测量。在痕量检测方面，中科大和美国加州大学联合报道了“全光原子阱痕量分析”方法，通过对1千克南极古冰芯样品的氪-81进行定年，为研究百万年尺度古气候变化提供了全新工具。
产业布局：全球竞逐生态中国整体处于第一梯队
全球量子信息产业已形成“中美领跑、欧洲追赶”的格局。截至2025年8月，全球量子信息相关企业突破8 0 0家，其中美国企业210余家（占比26%），中国以140余家企业（占比17%）位列第二。从领域分布看，欧美在量子计算领域优势显著，相关企业数量约为中国的6倍；中国在量子通信领域的企业数量保持领先（53家），在量子测量领域则与美国存在一定差距。
在企业竞争力方面，全球12家量子“独角兽”企业中，中国占据4席，数量上与美国（5家）接近。在上市企业层面，全球共有11家上市量子企业，中国和美国各占3席。美国企业IonQ成为全球首家市值超百亿美元（133亿美元）的量子企业。
我国量子信息产业布局呈现“政策引导、区域集聚”的特征。2025年《政府工作报告》明确提出，建立未来产业投入增长机制，培育生物制造、量子科技、具身智能、6G等未来产业。在区域布局上，合肥、北京、上海、粤港澳大湾区已形成四大量子信息产业集群。2025年8月，北京启动量子—AI协同创新联合体、北京量子计算产业创新中心、量子信息专利池、“量子星座”新质产业生态社区等平台建设，进一步整合“产学研用”资源。
市场规模：投融资热度高涨应用场景加速拓展
近十年来，全球量子领域投融资总额超145亿美元，其中风险投资占比达67%，这一结构反映出产业仍处于早期培育阶段。从细分领域看，量子计算成为资本市场的追逐焦点。2025年，美国企业PsiQuantum完成7.5亿美元E轮融资，IonQ更是斩获10亿美元股权融资，创行业单笔融资纪录；中国量子领域企业融资规模较小（多为亿元人民币级），但投资频次显著增加。
从应用市场看，量子计算已在金融、医药、化工等领域开展应用场景探索。华夏银行联合北京量子信息科学研究院、华翊博奥（北京）量子科技有限公司、北京玻色量子科技有限公司共同推出“量子金融云平台”，开发了面向金融实用场景的量子神经网络算法、量子近似优化算法等10种主流量子算法，并将其应用于小样本学习智能风控、反洗钱欺诈识别等15个业务场景。
量子通信的应用集中在关键基础设施领域。中电信量子开发量子安全加油站税控系统，融合“量子密钥+定制终端+业务平台”的技术方案，实现对加油站成品油从批发、仓储到零售全流程的智能安全管控，已在多地开展试点应用，助力提升成品油税收征管的智能化水平与安全可靠性。中国移动推出中移密讯业务，以超级SIM卡作为量子密钥载体，打造量子安全办公通信解决方案，可实现量子加密即时消息、量子加密内部文件传输及量子加密音视频通话三大核心功能。
量子精密测量则在医疗、能源领域快速渗透。国家电网在合肥建成首座量子应用示范变电站，部署18类85台套量子装备；金刚石NV色心传感器用于活体细胞成像；量子重力仪在深部矿产勘探中实现地下矿体精准定位；国家管网集团利用量子磁传感器检测出0.1mm宽的管道裂纹，检测精度较传统技术提升10倍以上。
发展前景展望
量子信息技术的未来发展将呈现三大趋势。一是技术融合加速。特别是量子计算与AI的“双向赋能”成为热点——量子计算以其并行计算优势，将成为AI时代算力需求爆发式增长的有效解决方案；而大模型、机器学习等AI技术，则可能为量子计算芯片研发、纠错编码优化和系统性能提升等提供助力，研究机构和科技企业正积极布局探索量子计算领域。二是生态协同深化。全球主要国家通过出台国家级战略规划、设立专项基金、推进标准制定及组建产业联盟，打通高校、实验室、初创公司与龙头企业间的“基础研究—技术攻关—产品转化”链条，推动形成专利共享、数据互通、人才流动的开放创新共同体。三是场景渗透下沉。随着量子计算云平台、量子保密通信网络等基础设施的加快建设，量子信息技术在金融、材料、能源、医疗等行业的应用场景探索将进一步深化。
展望未来，量子信息技术兼具基础性与颠覆性特征，将对国防安全、信息安全等关键领域产生深远影响。因此，目前已成为全球主要国家在科技、经济等领域开展综合国力竞争、维护国家科技主权与发展主动权的战略制高点之一。中国应以“国际量子科技年”为契机，加大基础研究投入力度，突破核心器件技术瓶颈；构建“政产学研用”协同创新体系，培育量子领域“独角兽”企业与专精特新企业；深化国际合作，推动量子技术成为赋能数字经济、保障国家安全的核心力量。当前，量子科技已进入“科技攻关、工程研发、产业培育”三位一体的关键阶段，唯有持续创新、开放协作，才能在这场“量子革命”中占据主动，引领未来产业发展方向。
*本篇刊载于《通信世界》2025年9月25日*
第18期 总976期
