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量子计算发展态势研究报告

(2024年)

中国信息通信研究院技术与标准研究所

中移（苏州）软件技术有限公司

北京玻色量子科技有限公司

2024年9月

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前言

量子计算以量子比特为基本单元，利用量子叠加和干涉等原理

实现并行计算，有望在解决计算复杂问题过程中提供指数级加速，

具有重大战略意义和科学价值，是未来实现计算能力跨越式发展的

重要方向之一，全球主要国家持续深化布局相关技术研发、应用探

索和产业生态培育，国际竞争日趋激烈。

当前，量子计算处于技术攻关和应用探索的关键阶段。超导、

离子阱、中性原子、光量子、硅半导体等技术路线科研探索和原型

机工程研发不断取得进展，金融、化工、生物、交通、人工智能等

行业领域应用探索持续深化，量子-经典融合计算成为业界关注焦点，

基准测评研究稳步推进，科技巨头和初创企业发展保持活跃，国内

外积极推动产业联盟建设，业界依托量子计算云平台、公共基础设

施等平台措施进一步加快构建产业生态，生态系统正逐渐壮大。

中国信息通信研究院持续开展量子计算发展态势研究。本年度

报告持续跟踪近期国内外量子计算技术研究、应用探索和产业生态

培育等方面的必威体育精装版热点进展，分析研判量子计算技术演进方向与应

用产业发展趋势，并结合量子计算发展现状、趋势和问题提出发展

建议，为凝聚业界各方共识合力提供参考。

目录

一、全球持续深化量子计算布局，正进入快速发展期1

（一）量子计算有望带来颠覆变革，成国际竞逐焦点1

（二）技术创新持续活跃，渐成为前沿科学研究热点3

（三）企业数量增速回落明显，投融资市场有望回暖7

二、量子计算技术研究有序推进，依旧面临多重挑战11

（一）多技术路线竞相争鸣，短期难以形成方案聚焦11

（二）量子纠错研究不断深入，实用化差距依旧明显16

（三）量子计算软件持续多元发展，成熟度有待提升18

（四）支撑保障系统愈加重要，指标亟待进一步提高21

三、量子计算应用探索持续发力，实用落地有待突破24

（一）多领域应用探索并进，实用落地仍需加速突破24

（二）量子计算云平台提供者渐多，功能普遍待强化27

（三）基准测评研究正在稳步推进，成果与挑战并现31

（四）量子-经典融合成焦点，技术体系架构至关重要34

四、量子计算产业培育多方并举，生态系统逐步兴起38

（一）产业生态初步形成，关键环节发展仍有待推进38

（二）企业进入发展活跃期，不断推动产业生态发展42

（三）联盟促进生态培育，公共设施助力产学研合作46

（四）标准化已成为国内外布局热点，发展进程加快49

五、总结与建议51

图目录

图1全球量子计算科研论文和专利数量年度变化趋势3

图2全球量子计算科研论文数量前十位国家情况5

图3量子计算不同技术路线全球发文情况6

图4全球量子计算专利主要来源国家情况6

图5量子计算不同技术路线全球专利情况7

图6全球量子计算企业数量年度变化趋势8

图7全球量子计算不同技术路线硬件系统研制企业分布情况9

图8全球量子计算企业投融资事件与金额变化趋势10

图92023年量子计算产业投融资笔数类型分布10

图10量子计算主要硬件技术路线关键指标对比概况15

图11量子计算软件体系架构图18

图12量子计算应用场景分析