一、全球量子信息產業發展態勢和我國現狀

　　(一)加快量子信息技術和產業發展已成為全球主要國家的基本共識

　　近年來，量子信息技術已成為全球科技競爭的重點領域之一，各國家 / 地區相繼發布量子信息相關戰略，在科研投入、人才培養、產業培育等方面加快布局。據不完全統計，截至 2024 年 5 月，已有 30 余個國家和地區制定了量子信息領域發展戰略或規劃法案，投資總金額超過 290 億美元。

　　我國高度重視量子信息發展，是全球最早出臺有關戰略規劃的國家之一。2016 年，“十三五” 規劃首次將 “量子通信”“量子計算機” 納入 “科技創新 2030 - 重大項目”;2020 年，習近平總書記作出 “要充分認識推動量子科技發展的重要性和緊迫性，加強量子科技發展戰略謀劃和系統布局” 的重要指示;“十四五” 規劃、“十四五” 數字經濟發展規劃以及近幾年《政府工作報告》多次提及量子信息科技。2024 年 1 月，工業和信息化部等七部門出臺《關于推動未來產業創新發展的實施意見》，將量子信息作為前瞻部署未來產業發展方向的重點賽道;黨的二十屆三中全會強調 “完善推動量子科技等戰略性產業發展政策和治理體系”;2025 年《政府工作報告》強調，“建立未來產業投入增長機制，培育量子科技等未來產業”。與此同時，部分省市結合自身特色相繼發布相關科技創新政策，著力加大對量子信息領域的資源投入力度。

　　(二)我國目前在量子通信領域處于較領先地位

　　專利方面，據麥肯錫統計，2000-2023 年量子技術領域的專利授權中，歐盟合計占量子技術授權專利總數的 44%，美國(37%)和日本(20%)的全球專利授權份額也處于領先位置;中國則在量子通信領域發展迅速，專利授權總量居全球第二。企業方面，據中國信息通信研究院數據，截至 2023 年 9 月，歐洲、美國量子計算領域企業數共計 175 家，全球占比超過 60%，中國相應領域企業數(35 家)不及美國一半;量子通信領域中國相關企業數量最多，共有 42 家，歐洲和美國分別為 27 家、13 家;量子測量方面歐美企業共 80 家，全球占比超過 60%，中國相關企業共 22 家。

　　(三)量子計算：發展潛力強勁，但受現有技術限制商業模式仍需驗證

　　量子計算在理論和技術發展趨勢層面均有較強潛力

　　從理論角度來看，以機器學習、深度學習、大數據等為代表的新興技術的快速崛起，對低功耗、小尺寸、異質整合及超高運算速度的芯片架構技術提出了更高的要求，在摩爾定律的前提下，以硅基為基礎的集成電路技術演進已接近物理極限，量子計算有望成為后摩爾時代計算能力跨越式發展的重要方案之一。

　　從未來落地趨勢判斷，量子計算的商業化落地形成的經濟價值值得期待。目前量子計算行業處于噪聲中等規模量子(NISQ)階段，量子計算機能夠執行一些超越經典計算機的特定任務，如量子模擬和某些優化問題;預計 2028-2033 年，多種技術路徑的專用量子計算機將會不斷涌現，在特定領域應用實現突破;2034-2040 年，隨著技術路徑收斂，有望研制出可糾錯通用量子計算機，具備更強大的計算能力且能夠執行復雜的量子算法;預計到 2040 年以后，量子計算將進入全面容錯量子計算時代(FTQC)階段，實現通用運算錯誤率接近或小于經典計算機。從產業規模來看，量子計算產業具有強勁的增長潛力。據 ICV Tank 數據，2023 年，全球量子計算產業規模達到 47 億美元;2027 年，專用量子計算機預計將實現性能突破，帶動 2023-2028 年平均增長率(CAGR)達到 44.8%;受益于通用量子計算機的技術進步和專用量子計算機在特定領域的廣泛應用，2035 年總市場規模有望達到 8117 億美元。

　　短期內主要國家競爭激烈，各環節關鍵技術突破之路依然漫長

　　上游環節主要為量子計算提供基礎硬件和技術支持，是研制量子計算原型機的必要保障，包括稀釋制冷劑、測控系統、低溫組件、真空系統、激光器、光學探測器等硬件以及軟件開發工具包等。由于量子信息技術路線目前仍未統一，對硬件方面需求趨于多元化、碎片化，抬升技術攻關難度的同時也限制了上游企業的發展。目前，歐美企業在上游領域市場份額占比較高，而中國在一些關鍵設備和元器件方面仍面臨 “卡脖子” 問題，尤其是在量子芯片和超低溫設備等方面，亟須進一步加強創新和突破。

　　中游環節涉及量子計算原型機硬件和軟件的研發與生產，是整個產業生態的核心，國內和國外技術路線選擇方面各有側重。硬件方面，依據中國信通院定義，主要可分為兩大技術路線：一是基于微觀結構形成分立能級系統的 “人造粒子” 路線，如超導和硅半導體;二是直接操控微觀粒子的天然粒子路線，如離子阱、光量子和中性原子。當前量子計算各技術路線的性能指標發展水平參差不齊，但距離實現大規模可容錯通用量子計算的目標都還有很大差距。從國際比較來看，美國在原型機研制和軟件研發方面具有一定的優勢，中國的量子計算硬件發展主要側重超導和光量子技術上。軟件方面，量子計算軟件技術水平與經典軟件成熟度相距尚遠，難以實現傳統 Wintel 模式的軟硬件一體化生態體系架構。

　　下游環節未來有望形成萬億級別的增量空間，但受限于硬件技術的復雜性，目前以云平臺商業模式為主。量子計算的應用基本涵蓋了化學、金融、人工智能、交運航空、氣象等眾多行業領域。綜合麥肯錫和波士頓的測算結果，量子計算通過賦能金融、能源材料、生命科學、先進工業、傳媒、交通物流等行業，2035 年預計將形成 0.8 萬億～1.6 萬億美元產值的增量空間。

　　整機成本高昂是量子計算產業落地亟須解決的關鍵問題

　　量子計算機成本涵蓋研發、硬件、軟件和算法開發、維護和運營等。據 Quantum Zeigeist 測算，單臺商用量子計算機的成本約為 1000 萬～5000 萬美元，具體取決于其功能和規模。通過成本拆解測算，預計一臺 400 超導量子比特計算機成本約 1545 萬美元，結合 IONQ、Rigetti、D - wave 三家量子上市公司 2022 年毛利率估算，整機銷售單價高達 5150 萬美元。

　　(四)量子通信：最先進入應用階段的量子科技，我國基本實現核心設備全鏈生產

　　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，具有無法被竊聽的信息安全性保證。特別是伴隨量子計算機的發展，量子算法能夠快速破解公鑰密碼體系。

　　產業確定性較強，但技術主攻方向有限，未來潛力可能不及量子計算

　　據 ICV 預測，2023 年，全球量子通信市場規模已達 108 億美元，遠高于量子計算產業(47 億美元)。但由于量子通信的技術主攻方向有限，旨在實現信息的絕對安全傳輸和處理，或無法實現量子計算的爆發式增長規模。預計到 2030 年，全球量子通信市場規模將達到 431 億美元，2021-2030 年年均增長率約為 34%。

　　國內在量子通信各細分領域均處于世界前列

　　量子通信主要包括兩個方向，一是量子密鑰分發(QKD)，通過特定協議在通信雙方之間共享密鑰，確保任何企圖竊取傳送中的密鑰都會被合法用戶所發現;二是抗量子密碼(PQC)，這是能夠抵抗量子計算對公鑰密碼算法攻擊的新一代密碼算法，可以實現安全的加密和簽名操作，從而保護敏感信息免受 “先存儲，后解密” 的威脅。

　　一方面，我國在 QKD 相關技術方面相對優勢明顯。目前，多種協議類型的量子密鑰分發系統在國內外已經實現商用，但商用量子密鑰分發系統的性能仍有明顯瓶頸，對傳輸距離和密鑰成碼率要求較高。自由空間傳輸方面，以 “墨子號” 為代表的關鍵工程已實現 1200 千米通信距離的星地量子密鑰分發;中繼光纖網絡方面，光纖量子保密通信骨干網 “京滬干線”、中國合肥量子城域網取得突破，已成功應用于金融、政務、醫療等多個領域。另一方面，中國和歐美在 PQC 產業化方面齊頭并進。此外，我國基本實現了核心設備全鏈生產，核心技術自主可控。從應用來看，由于目前量子通信傳輸速率有限，更適合傳輸信息量小、對保密性要求高的應用場合，因此多應用于金融、政府、軍隊等重要領域。

　　(五)量子測量：量子技術應用下的新賽道，技術衍生和應用尚處于摸索階段

　　量子測量旨在利用量子資源和效應，實現超越經典方法的測量精度，是原子物理、物理光學、電子技術、控制技術等多學科交叉融合的綜合技術。量子計算機和量子通信被廣泛認為是最具潛力的量子應用，但技術研發進展較慢，其中主要原因之一是對外部干擾的強烈敏感性。量子精密測量便是基于這一特性，實現對外部某些物理量的測量。

　　產業整體處于初級階段，規模和增長潛力相對不足

　　大多數量子測量技術仍處于實驗室研發和原型機攻關階段，從研發 - 落地 - 應用的完整環節尚未打通。據 ICV Tank 測算，全球量子精密市場規模預計從 2019 年的 11.2 億美元增長到 2030 年的 25.3 億美元，年復合增長率為 8%。

　　我國量子測量技術前沿研究仍處于追趕階段

　　從國內外對比來看，部分領域國內成果與國際先進水平還有 1～2 個數量級的差距;公司參與程度、產業化程度方面，我國與歐美國家差距較大。歐美多家公司已推出基于冷原子、超導、SERF、核磁共振等量子技術的重力儀、頻率參考(原子鐘)、磁力計、加速度計、陀螺儀等商業化產品。當前，我國量子測量應用與產業化正在逐步發力。較為成熟的量子測量產品主要集中于量子時頻同步領域。據中國信通院數據，中國電子科技集團有限公司、中國航天科技集團有限公司、中國航天科工集團有限公司和中國船舶重工集團有限公司下屬的一些研究機構正在各自優勢領域開展量子測量方向研究，逐步實現原理樣機向工程化產品的轉化，未來的 5～10 年有望形成產業化能力基礎。

　　二、當前我國量子信息產業發展面臨的挑戰

　　(一)主要國家競爭持續加劇，外部環境持續承壓

　　第一，亟須建立科學高效的組織機制。我國目前尚未形成科學高效的組織運行機制，為應對復雜的外部競爭環境，亟須謀劃布局適合自身國情的研發規劃和組織架構，形成全國統一的實施方案策略。美國是全球唯一以法案形式推廣實施量子技術的國家。《國家量子倡議法案》不僅規定各聯邦機構實施 QIS(量子信息科學)的責任，同時各部門發揮專項職能，確保其在研究、發展、演示、應用方面始終處于國際領先地位。

　　第二，部分國家試圖通過同盟合作的方式將中國隔離在全球創新生態體系之外。當前，部分國家試圖打造隔離中國的所謂 “民主國家量子科技聯盟”，就量子信息科技領域合作簽署聯合聲明，還有一些國家也表明雙方將在量子科技領域合作。在量子信息研發方面，美國采用更加開放的全球研發生態，充分利用大學、研究機構以及私營企業的優勢。在西方量子產業生態構建新格局下，我國量子及相關技術進出口將受到更大范圍的限制，可能不利于我國量子信息科技創新發展。

　　第三，尚未出現技術創新引領的科技領軍企業，在未來產業長遠國際競爭中存在隱憂。企業是美國持續推進量子技術研發的重要主體，據蘭德公司《對美國和中國量子技術產業基礎的評估》報告，目前至少有 182 家企業開展技術研究和應用，IBM、谷歌、微軟、英特爾、霍尼韋爾、亞馬遜等美國科技巨頭已經成為推動量子計算技術與應用加速發展的主要動力。而我國大量科研仍由少數研究型大學和科研院所主導，且有應用價值的科研論文難以實現科技成果轉化。

　　(二)圍繞量子產業發展的 “教育 - 人才 - 科技” 循環尚未暢通

　　第一，社會各界對量子信息發展依然存在質疑。受傳統經典物理理論的影響，量子隔空傳輸、多光子糾纏和干涉度量學等理論的出現一直備受學界和社會關注。但是，縱觀量子信息技術的發展歷程，大多技術還停留于實驗室研究階段或產業化應用的起步階段，何時可取得突破性進展還有待時間的檢驗。

　　第二，人才培養體系不夠健全。當前，國內量子信息人才培養體系的建設仍處于初步探索階段，開設量子信息專業的高校較少。2020 年以來，僅有中國科學技術大學、國防科技大學、長江大學和清華大學設立了面向本科生的量子信息科學專業;92 所高校或科研院所招收量子信息碩士研究生，但大部分基于物理學、光學、材料工程、電子信息等學科衍生研究方向。

　　第三，核心設備及先進材料依賴進口，關鍵領域自主可控水平較低。受制于我國高端測量測試儀器設備、電子元器件龍頭企業匱乏、創新能力不足等問題，我國量子信息領域的系統硬件和整機研發的進度受到極大阻礙。亟待在測量測試儀器設備、稀釋制冷機、集成芯片設計與制造、軟件算法框架設計、核心元器件研發與集成、先進材料(含量子材料)制備等領域實現自主可控。

　　第四，應用場景有待進一步拓展。部分地區在量子信息產業應用場景上的試點布局較早，但仍未形成大規模落地，同時各地量子信息應用領域和實際應用場景仍需進一步研究和界定。

　　(三)政府資金投入帶動社會資本投資效應不足

　　由于產業未來存在諸多不確定性，在發展早期主要依賴財政資金支持。據麥肯錫數據，截至 2023 年年底，我國政府對量子技術累計投入 153 億美元，位居全球第一。但是財政資金對社會資本的撬動作用仍然不足。據光子盒統計，截至 2023 年年底，我國有超過半數量子初創企業未獲得融資，約 2/3 的量子初創企業超過 1 年未有融資，并且僅有約 1/10 的量子初創企業成功獲得了 B 輪及之后輪次的融資;從單次融資資金規模來看，我國只有美國量子公司單筆融資金額的約 1/5;融資方式方面，我國量子初創企業投融資方式缺少債務融資、股權融資、政府資助等。此外，美國量子技術領域的成熟資本市場和多樣化退出機制為公司和投資者提供了良好的市場環境，擁有多家上市公司(包括 SPAC 上市)，反映了其量子產業投資退出途徑的優勢。相比之下，我國量子產業的退出渠道受到限制，缺乏類似的投資變現途徑，目前僅有一家上市公司(國盾量子)。

　　三、政策建議

　　全球量子信息科技目前正處于技術研究與產業探索的初級階段，由此也為我國抓緊搶占量子科技領域領跑地位創造了重大機遇。當前，既要持續完善頂層設計，確保規劃的前瞻性和科學性，也應當加快推動區域、產業合理化布局，加快推動量子產業生態體系的構建和完善。

　　一是出臺量子科技戰略規劃，構建科學高效的組織實施體系。應發揮新型舉國體制優勢，探索發布聚焦量子信息技術的攻關目錄和發展指引，建立關鍵技術動態清單，綜合研判、梳理部分關鍵技術領域差距對我國國家安全的風險，前瞻性部署一批戰略性、儲備性技術研發項目，搭建跨學科、大協作、高強度的協同創新基礎平臺。補齊配套體系短板，加快行業資質和測評認證等體系建設研究，為科研成果轉化建立體制機制保障。充分調動和鼓勵市場積極性，對從事相關領域的企業給予更多政策支持，重視知識產權保護，推動并鼓勵量子企業參與國際標準制定與國際專利申請。加強應用場景搭建，支持量子信息技術和產品在政府、事業單位、關鍵行業等先試先用。

　　二是著力打造中國量子品牌。充分發揮部分地區量子信息產業化全國領先的優勢，建設量子信息產業園和產業集聚發展基地，如合肥 “量子中心”、濟南 “量子谷” 等。持續舉辦量子科技論壇、量子高端峰會等國際性學術交流活動，通過高頻互動和全媒體宣傳推廣，把中國量子信息產業轉化為品牌影響力，持續打響量子信息國家戰略。此外，要加大量子科普宣傳行動和行業監管，有力破除打著量子高科技旗號的概念炒作和偽科技產品等騙局;密切跟蹤量子信息技術和產品發展，保證量子信息產業發展安全，預防未來風險。

　　三是強化量子學科建設和早期教育，培養量子科技人才。建議借鑒國外先進經驗，完善量子科學在義務教育階段的課程培訓體系，通過科普墻、校園科技類專題活動、參觀量子科教基地等形式，培養青少年對量子信息等前沿技術的認知和興趣。完善人才引進機制建設，篩選量子信息各細分重要人才，建立國家級專家人才庫，對入庫科研人員考慮個稅減免優惠和專項補貼。面向全球發布人才需求，建立全球量子信息頂尖人才庫，通過提供包括綠卡、研究團隊組建、啟動資金、住房等方面支持，積極引進高端專業人才。完善科研人員績效考核評價機制，從注重學術論文的發布數量，向注重研發成果的轉化轉變。

　　四是加快各主體聚焦量子技術協同創新。建設量子信息科創企業孵化基地，引導企業前瞻謀劃新賽道，按產業需求建設一批中試和應用驗證平臺，為關鍵核心技術驗證提供試用環境。通過財政資金、稅收優惠等方式，鼓勵企業加大對量子技術研究和開發的投入，提高企業的技術創新能力和核心競爭力。由政府牽頭，搭建企業與高校、科研機構之間的合作平臺，在高校和科研機構設立科技成果轉移轉化工作組或辦公室等形式，推動量子信息成果與產業、企業需求有效對接。

　　五是加大政府科技投入力度，探索多元化資金投入。國家設立量子信息產業投資基金，通過國家引導、專業科研人員論證、社會資本參與，快速推動對具有產業化前景的量子科技前沿成果的及時投資和孵化。建議開放企業申請科研基金的限制，從需求端牽引基礎研究持續推進。同時，加快形成量子信息產業從基礎研發、小試中試到產業化不同階段的差異化資金支持機制，鼓勵政策性銀行和金融機構等加大投入，支持商業銀行探索設立專戶科技貸款運營機制，實現 “專戶專貸、專項考核”，科技賬戶只能發放科技貸款，緩解銀行對不良資產的顧慮。

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