今年政府工作報(bào)告在總結(jié)過去一年工作時(shí)提到“科技創(chuàng)新成果豐碩”，“量子科技等研發(fā)應(yīng)用走在世界前列”。在部署2026年重點(diǎn)工作“培育壯大新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)”時(shí)，又明確將“量子科技”列入“未來產(chǎn)業(yè)”。

從歷年政府工作報(bào)告來看，自2016年首次寫入“量子通信”以來，概念表述經(jīng)歷了從特定技術(shù)“量子通信”到領(lǐng)域統(tǒng)稱“量子信息”，再到技術(shù)統(tǒng)稱“量子技術(shù)”，最終升級(jí)為戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)概念“量子科技”。

值得注意的是，2026年是政府工作報(bào)告連續(xù)第三年將量子科技明確納入未來產(chǎn)業(yè)。

超導(dǎo)量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)室工程師在安裝稀釋制冷機(jī)

三大領(lǐng)域協(xié)同，量子計(jì)算驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)核心

量子科技是基于量子力學(xué)原理的新型科學(xué)技術(shù)體系，通過與信息科學(xué)、計(jì)算科學(xué)、材料科學(xué)等學(xué)科交叉融合，利用量子疊加、量子糾纏等效應(yīng)實(shí)現(xiàn)信息的高效處理與傳輸。目前，量子科技主要應(yīng)用于量子計(jì)算、量子通信、量子精密測(cè)量三大領(lǐng)域。

北京量子信息科學(xué)研究院執(zhí)行院長(zhǎng)、研究員常凱在接受《中國報(bào)道》記者采訪時(shí)介紹，量子計(jì)算以量子比特為基本運(yùn)算單元，基于量子相干疊加和糾纏原理，量子比特不同狀態(tài)可被同時(shí)存儲(chǔ)和處理，在特定問題上展現(xiàn)出超越經(jīng)典計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力，理論上能破解公鑰加密體系；量子通信則作為防御量子計(jì)算的“盾”應(yīng)運(yùn)而生，利用量子不可克隆原理有效解決信息傳遞時(shí)的安全問題；量子精密測(cè)量包括原子磁探測(cè)、電場(chǎng)探測(cè)、重力場(chǎng)探測(cè)、慣性探測(cè)等精密測(cè)量技術(shù)，可將物理量的測(cè)量精度提升到前所未有的極高水平。

“假如把量子科技看成一架飛機(jī)，量子通信是飛機(jī)的通信設(shè)備，量子精密測(cè)量是雷達(dá)，而量子計(jì)算則是發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)揮著基礎(chǔ)性、引領(lǐng)性的作用，決定了我們能飛多高、走多遠(yuǎn)?！比珖舜蟠?、本源量子首席科學(xué)家郭國平對(duì)這三大領(lǐng)域內(nèi)在關(guān)系作過這樣一個(gè)生動(dòng)的比喻。

在算力時(shí)代，作為“發(fā)動(dòng)機(jī)”的量子計(jì)算是發(fā)展量子科技未來產(chǎn)業(yè)的重中之重?！?026全球量子科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展展望》預(yù)計(jì)，到2035年全球量子科技產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將突破760億美元。其中，量子計(jì)算憑借超過80%的復(fù)合年增長(zhǎng)率，正成為驅(qū)動(dòng)量子科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心引擎。

“我們估算量子計(jì)算將在未來占據(jù)整個(gè)量子科技產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的70%至80%。因此，北京量子信息科學(xué)研究院將70%的投資投向了這一領(lǐng)域的研究?！背P透露。

目前，量子計(jì)算領(lǐng)域存在的超導(dǎo)、光量子、離子阱、中性原子、拓?fù)涞戎饕夹g(shù)路線，我國均有所布局。上海交通大學(xué)教授、圖靈量子創(chuàng)始人兼CEO金賢敏介紹，我國各路線均實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)突破與不同程度的商業(yè)化探索，但也各自存在亟待突破的專屬技術(shù)挑戰(zhàn)，行業(yè)內(nèi)正從工程制造、系統(tǒng)集成到應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行全面探索。

中國和美國是當(dāng)今全球僅有的兩個(gè)有能力開展全部技術(shù)路線布局的國家。常凱告訴記者，全技術(shù)路線布局能確保無論哪條路線最終研發(fā)成功，都能持續(xù)參與國際競(jìng)爭(zhēng)。

值得關(guān)注的是，我國在量子計(jì)算與人工智能融合領(lǐng)域也已開啟戰(zhàn)略布局，明確了“AI賦能量子計(jì)算—三算協(xié)同架構(gòu)研發(fā)—量子計(jì)算加速AI”的三階段發(fā)展路徑。

漸入日常，多領(lǐng)域應(yīng)用前景可期

量子科技并非遙不可及的前沿概念，其技術(shù)成果正逐步融入我們的日常生活，并在關(guān)鍵領(lǐng)域發(fā)揮不可替代的作用。由于量子計(jì)算、量子通信和量子精密測(cè)量這三大領(lǐng)域的技術(shù)成熟度不同，應(yīng)用現(xiàn)狀也各有不同。

“量子精密測(cè)量是目前最貼近產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的領(lǐng)域?！背P介紹，中國已實(shí)現(xiàn)原子鐘、原子磁探測(cè)等量子精密測(cè)量技術(shù)的商業(yè)化落地。

原子電磁探測(cè)系統(tǒng)

原子鐘是量子精密測(cè)量技術(shù)應(yīng)用最為成熟的產(chǎn)品。北斗導(dǎo)航衛(wèi)星就是以原子鐘作為時(shí)間基準(zhǔn)。最新一代的芯片原子鐘的精度可以達(dá)到數(shù)十萬年誤差不超過一秒，如果應(yīng)用于激光測(cè)距，空間定位精度可達(dá)到毫米級(jí)，這將極大提升自動(dòng)駕駛、激光雷達(dá)的技術(shù)水平。

據(jù)介紹，目前北京量子信息科學(xué)研究院已研制出火柴盒大小的微型原子鐘，可搭載在汽車、飛機(jī)等各類載具和無線通信基站上。

原子磁探測(cè)的應(yīng)用場(chǎng)景尤為廣泛，既可用于探測(cè)敵方潛艇，也可用于勘探礦產(chǎn)等資源。在醫(yī)療領(lǐng)域，腦磁圖儀是重要應(yīng)用產(chǎn)品。該儀器類似頭盔，搭載傳感器陣列，能將人腦磁活動(dòng)繪制成可視化圖譜，可作為快速、常規(guī)、長(zhǎng)時(shí)間佩戴的診斷工具，用于癲癇、腦瘤等腦部病變的診斷。

原子磁探測(cè)還為一同列入六大未來產(chǎn)業(yè)的腦機(jī)接口提供了良好的發(fā)展路徑。常凱告訴《中國報(bào)道》記者，當(dāng)前主流的有創(chuàng)腦機(jī)接口因需要將電極植入大腦，難以大規(guī)模推廣，而非侵入式的腦磁圖技術(shù)有望解決這一問題。

成本偏高是當(dāng)前制約量子精密測(cè)量技術(shù)產(chǎn)品普及應(yīng)用的要因。用于腦磁檢測(cè)的磁力儀，一套生產(chǎn)成本可高達(dá)上千萬元。但常凱相信，未來隨著應(yīng)用場(chǎng)景的拓展和產(chǎn)量的規(guī)?；?，相關(guān)成本必然會(huì)逐步下降。

量子通信的應(yīng)用則聚焦高安全需求場(chǎng)景，在軍事、能源、金融等關(guān)鍵命脈行業(yè)發(fā)揮作用，通過犧牲一定傳輸速率實(shí)現(xiàn)通信的絕對(duì)安全，成為傳統(tǒng)加密體系的重要補(bǔ)充。常凱介紹，目前其應(yīng)用主要集中在100公里以內(nèi)的光纖傳輸。隨著量子計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，量子通信的市場(chǎng)需求將進(jìn)一步釋放。

量子計(jì)算目前尚未實(shí)用化，但已開啟行業(yè)算法預(yù)研。未來量子計(jì)算可能率先實(shí)現(xiàn)實(shí)用化的行業(yè)領(lǐng)域包括：量子化學(xué)模擬，例如模擬各類材料、生物大分子等微觀世界的量子系統(tǒng)，加速新藥研發(fā)、新能源材料創(chuàng)新；優(yōu)化金融投資組合、城市交通路線和物流配送方案，讓城市運(yùn)行更高效；模擬大氣環(huán)流、海洋運(yùn)動(dòng)等混沌系統(tǒng)，提升氣象預(yù)報(bào)、災(zāi)害預(yù)警的準(zhǔn)確性。

常凱表示，這些應(yīng)用雖仍在研發(fā)階段，但應(yīng)提前引導(dǎo)各行業(yè)開展算法預(yù)研。等到中國量子計(jì)算的硬件技術(shù)成熟后，可快速投入使用搶占行業(yè)先機(jī)。

目前，由北京量子信息科學(xué)研究院研制的Quafu量子計(jì)算云平臺(tái)對(duì)標(biāo)IBM技術(shù)水平，可用比特?cái)?shù)達(dá)1000量級(jí)，躋身全球第一梯隊(duì)，累計(jì)執(zhí)行任務(wù)超800萬次，用戶覆蓋全球數(shù)十個(gè)國家，成為普及量子算力、培育產(chǎn)業(yè)生態(tài)的重要載體。

大國博弈下的產(chǎn)業(yè)突圍路徑

量子科技的全球競(jìng)爭(zhēng)，本質(zhì)是核心技術(shù)和全產(chǎn)業(yè)鏈布局的比拼。

全國政協(xié)委員、中國科學(xué)院院士潘建偉在今年全國兩會(huì)期間指出，“十四五”期間，我國量子通信持續(xù)保持國際領(lǐng)先，量子計(jì)算穩(wěn)居國際第一方陣，量子精密測(cè)量的多個(gè)方向躍進(jìn)國際先進(jìn)行列。

當(dāng)今量子科技的國際競(jìng)爭(zhēng)主要集中在中美兩國，尤其是戰(zhàn)略價(jià)值最大的量子計(jì)算領(lǐng)域?！俺瑢?dǎo)量子計(jì)算是目前研究最成熟的路線，也是谷歌、IBM等美國科技巨頭的主攻方向?！背P告訴記者，該路線上，中國與美國的技術(shù)差距在1—2年左右。在離子阱和中性原子路線上，美國相對(duì)中國也具備一定優(yōu)勢(shì)；其他路線還處于基礎(chǔ)研究競(jìng)爭(zhēng)階段。

“美國科研人員在數(shù)量、起步時(shí)間、整體素質(zhì)上均具備優(yōu)勢(shì)。如果單純比拼科研院所的力量，在量子計(jì)算領(lǐng)域還很難全面抗衡美國。”常凱坦言，中國勝出的關(guān)鍵在于先一步完成全產(chǎn)業(yè)鏈布局。中國的核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)在于海量的應(yīng)用市場(chǎng)和場(chǎng)景。新能源車、移動(dòng)支付、物流等行業(yè)的發(fā)展，均印證了調(diào)動(dòng)本土應(yīng)用場(chǎng)景的重要性。

百公里量子直接通信系統(tǒng)

當(dāng)前，量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)仍處于發(fā)展初期階段，需要政府、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)和資本的協(xié)同發(fā)力，才能充分激活中國的應(yīng)用市場(chǎng)和場(chǎng)景。

企業(yè)參與度不足是當(dāng)前核心痛點(diǎn)之一。常凱指出，與IBM、谷歌、微軟等美國科技巨頭持續(xù)巨資投入相比，中國的互聯(lián)網(wǎng)巨頭對(duì)量子計(jì)算的投入相對(duì)謹(jǐn)慎，缺乏愿意長(zhǎng)期陪伴企業(yè)成長(zhǎng)的耐心資本。

這背后的原因并不復(fù)雜。量子計(jì)算領(lǐng)域至少需要5—10年的研發(fā)周期，短期回報(bào)率低，還存在技術(shù)路線失敗的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于美國科技巨頭而言，投資量子計(jì)算的目的是為確保其全球市場(chǎng)壟斷地位不會(huì)被后來者超越，因而可以無視短期收益情況。

對(duì)此，常凱建議，一方面需要大力扶持量子科技初創(chuàng)企業(yè)，發(fā)揮其創(chuàng)新活力，形成原創(chuàng)技術(shù)輸出的重要來源。政府或可設(shè)立專項(xiàng)引導(dǎo)基金，通過組合投資撬動(dòng)社會(huì)資本，培育一批耐心資本，為量子科技初創(chuàng)企業(yè)持續(xù)研發(fā)提供資金保障。另一方面需要國家通過政策引導(dǎo)和項(xiàng)目布局，借鑒新能源汽車產(chǎn)業(yè)的扶持經(jīng)驗(yàn)，讓科技巨頭看到短期利益，推動(dòng)其持續(xù)參與產(chǎn)業(yè)發(fā)展，以長(zhǎng)遠(yuǎn)布局換取產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先。

常凱建議，可按不同階段明確投資重點(diǎn)。當(dāng)前可聚焦上游設(shè)備和量子精密測(cè)量領(lǐng)域，3年內(nèi)可布局量子計(jì)算云平臺(tái)的算力輸出業(yè)務(wù)，長(zhǎng)期則關(guān)注量子計(jì)算整機(jī)和量子通信的市場(chǎng)化應(yīng)用。應(yīng)通過免費(fèi)開放量子計(jì)算云平臺(tái)算力，讓醫(yī)藥、金融、物流、制造等各行各業(yè)盡早參與到量子算法研發(fā)中，將大量應(yīng)用場(chǎng)景優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)。

在ChatGPT出現(xiàn)之前，人工智能也被認(rèn)為是“實(shí)驗(yàn)室玩具”，而近一兩年大模型的落地讓人工智能快速融入各行各業(yè)。目前，投資量子計(jì)算也屬于典型的風(fēng)險(xiǎn)投資，行業(yè)爆發(fā)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)尚未明確，但一旦爆發(fā)，將產(chǎn)生巨大的產(chǎn)業(yè)價(jià)值。

“我們正在等待量子計(jì)算領(lǐng)域類似ChatGPT的‘爆點(diǎn)’。投資的核心就是對(duì)這一爆點(diǎn)的判斷?！背P說。