CCID赛迪十五五时期我国量子产业发展形势研判及思路建议报告

“十五五”时期我国量子产业发展形势研判及思路建议一、“十五五”时期量子产业发展将面临的新形势（一）量子产业各领域阶梯式加速发展，“十五五”时期有望成为产业化关键阶段近年来，以量子计算、量子通信、量子精密测量为代表量子技术快速演进，产业化进程不断加快，超过早期预想速度，在“十五五”时期，量子产业各领域有望呈现路径收敛、阶段跨越的发展局面。量子计算各路线均沿着量子优越性、专用量子模拟机、可编程通用量子计算机“三阶段”路线发展。量子计算已进入含噪声的中等规模量子（NISQ）时代，对特定问题的计算能力超越超级计算机，已实现量子优越性，正逐步向专用量子模拟机演进。目前，超导、离子阱、光量子、半导体量子点以及中性原子等多元化技术路线竞相发展，超导和离子阱路线当前处于领先地位，受到关注程度最高，半导体量子点和光量子路线发展提速，中性原子路线近期取得诸多突破性进展，上述五种路径均已研制出物理原型机，但尚无路线可完全满足实用化条件要求从而推动技术方案融合收敛，距可编程通用量子计算机仍有较远距离。量子通信发展分为量子保密通信、量子安全互联网以及量子信息网络三个阶段。近期是量子保密通信阶段，应用量子密钥分发技术提供高安全的数据传输和通信服务；中期是量子安全互联网阶段，以量子密钥分发技术为基础构建广泛的密钥管理网络，结合量子安全的密码算法，提供系统性的量子安全服务；远期是量子信息网络阶段，即随着量子中继、量子计算机、量子传感及测量等技术的成熟，应用量子隐形传态等量子通信技术手段，依托星地一体的广域量子通信网络，实现量子安全网络、量子云计算网络、量子传感网络等网络服务。我国量子保密通信发展最快，已进入发展中期阶段，预计再需要10到15年，有望向量子信息网络阶段迈进。量子精密测量发展分为专用量子传感器、工业级量子传感器、消费级量子传感器三个阶段。随着对微观粒子系统认识和测控能力不断提升，大量新型量子精密测量技术和产品不断涌现，量子精密测量已成为量子信息领域技术方向多元、应用场景丰富和产业化发展迅速的代表。当前量子精密测量正处于从专用量子传感器向工业级量子传感器过渡的初始阶段，冷原子干涉、热原子蒸气、金刚石氮空位色心、里德堡原子等多条技术路径并行演进。在量子时频基准、磁场/电场测量、重力测量、惯性导航和目标探测等应用方向已有样机和产品，为计量基准、国防军工、航空航天、定位导航、资源勘测带来了全新