量子信息技术发展与应用研究报告（2024年） (1).pdf

No.202413

量子信息技术发展与应用

研究报告

(2024年)

中国信息通信研究院

2024年12月

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更名声明

原“集智”白皮书更名为“集智”蓝皮书。“集智”蓝

皮书将继续秉承原有的编撰理念和高质量标准，致力于提

供有价值的信息和洞见。

前言

以量子计算、量子通信、量子精密测量为代表的量子信息技术

是量子科技的重要组成部分，也是开辟未来产业新赛道、构建新质

生产力，打造创新发展新动能的重要发展方向。量子信息领域基础

研究与应用研究并重，进入科技攻关、工程研发、应用探索和产业

培育相互带动，一体化发展阶段。

近年来，量子信息技术已成为全球主要国家在前沿科技领域布

局的重点方向，政策规划布局和资金投入力度不断加大，三大领域

基础研究、实验探索与技术创新高度活跃，科研亮点成果不断涌现，

系统样机产品关键性能指标持续提升，应用场景探索在诸多行业领

域广泛开展，企业数量增长和市场投融资保持较高水平，技术标准

化研究取得阶段性成果，供应链和产业生态建设成为关注热点。我

国高度重视量子信息领域发展，在政策布局、科研攻关、产品研发、

示范应用和产业培育等方面，取得了一系列重要进展和成果。

自2018年起，中国信息通信研究院持续编写和年度发布《量子

信息技术发展与应用研究报告》，成为管理部门和业界把握量子信息

国内外发展动态和趋势的重要参考。本报告对近一年来全球量子信

息领域的总体发展态势、必威体育精装版技术研究与应用进展、行业热点问题

等进行分析探讨，希望为凝聚业界发展共识合力持续做出贡献。

目录

一、量子信息领域总体发展态势1

（一）量子信息技术开辟未来产业发展新赛道1

（二）量子信息科研探索与技术创新高度活跃3

（三）量子信息技术标准研究取得阶段性成果6

（四）企业数量增长放缓，投融资保持高水平9

二、量子计算研究与应用进展14

（一）硬件系统多技术路线并行，科研亮点成果涌现14

（二）量子纠错研究备受关注，距离实用化仍有差距18

（三）软件与云平台多元开放发展，成熟度有待提升21

（四）多领域持续探索应用场景，欧美产业生态活跃25

（五）构建测评体系成为热点，支撑技术与产业发展29

三、量子通信研究与应用进展33

（一）量子密钥分发科研持续推进，量子卫星受关注33

（二）量子信息网络是研究热点，多方推动前沿探索36

（三）量子必威体育官网网址通信应用持续探索，仍存在问题争议40

（四）抗量子加密标准正式发布，升级迁移逐步启动43

四、量子精密测量研究与应用进展47

（一）新技术方案不断涌现，基础前沿研究亮点纷呈47

（二）欧美加大布局与投资力度，推动重点领域应用50

（三）光钟性能指标稳步提升，秒定义更新研究启动54

（四）产业生态构建初具雏形，规模商用仍面临挑战58

五、量子信息领域发展与展望60

附录：量子信息领域国际/国内技术标准64

图目录

图1量子信息各领域（a）科研论文（b）专利申请年度变化趋势4

图2量子信息各领域全球科研论文总量前十位国家4

图3量子信息各领域全球科研论文总量前十位机构5

图4量子信息各领域我国专利申请总量前十位省市6

图5量子信息领域企业数量（a）领域分布（b）年度增长趋势10

图6量子信息领域企业数量（a）国家分布（b）领域/区域对比11

图7量子信息领域独角兽企业（a）国家分布（b）平均估