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上海市量子计算项目立项报告

一、项目背景与意义

(1)随着信息技术的飞速发展，量子计算作为一项颠覆性的前沿科技，正逐渐从理论走向实践。量子计算利用量子位（qubits）的独特性质，能够在解决某些特定问题上展现出超越传统计算机的巨大潜力。特别是在密码学、材料科学、药物发现等领域，量子计算机有望实现突破性进展。上海市作为中国改革开放的前沿阵地，拥有丰富的科技创新资源和人才优势，因此，在上海市开展量子计算项目具有重要的战略意义。

(2)上海市量子计算项目的立项，旨在响应国家关于加快发展量子信息领域的战略部署，推动量子技术与传统信息技术的融合创新。项目将聚焦量子计算机核心技术研发、量子信息应用场景探索以及量子信息人才培养等方面，努力构建具有国际竞争力的量子信息产业集群。此举不仅有助于提升上海市在全球科技创新领域的地位，还能为我国量子信息产业的发展提供有力支撑。

(3)在当前国际科技竞争日益激烈的背景下，量子计算作为国家战略资源，其发展对于保障国家安全、提升国家竞争力具有重要意义。上海市量子计算项目的实施，将有助于推动我国量子信息技术的自主创新，加快量子计算机的研制进程，为我国在量子科技领域抢占先机奠定坚实基础。同时，项目还将促进产学研用深度融合，推动量子信息产业快速发展，为经济社会发展注入新动能。

二、项目目标与任务

(1)项目目标旨在打造一个具有国际先进水平的量子计算研究平台，实现量子计算机核心技术的突破性进展。具体目标包括：研发具有自主知识产权的量子处理器，实现量子比特的高效操控；构建量子计算机原型系统，开展量子算法研究与应用探索；推动量子信息在信息安全、材料科学、生物医药等领域的应用研究，形成具有示范效应的应用案例。

(2)项目任务分为以下几个方面：一是量子处理器研发，包括量子比特的制备、量子纠缠、量子纠错等关键技术；二是量子计算机原型系统构建，涵盖量子计算机硬件、软件和系统集成；三是量子算法研究，包括量子算法设计、优化与实现，以及量子算法在特定领域的应用研究；四是量子信息应用探索，针对信息安全、材料科学、生物医药等领域开展应用研究，推动量子信息技术的实际应用。

(3)项目任务还包括以下几个方面：一是建立量子计算技术创新体系，推动量子计算相关技术的集成创新；二是加强量子计算人才培养，培养一批具有国际竞争力的量子计算专业人才；三是开展国际合作与交流，引进国外先进技术，提升我国量子计算研究水平；四是推动政策法规建设，为量子计算产业发展提供有力支持。通过以上任务的实施，确保项目目标的顺利实现，为我国量子计算领域的发展奠定坚实基础。

三、项目实施方案与进度安排

(1)项目实施方案分为三个阶段。第一阶段为关键技术攻关期，重点突破量子比特制备、量子纠错等关键技术，预计耗时两年。第二阶段为量子计算机原型系统构建期，完成量子计算机硬件、软件和系统集成，预计耗时三年。第三阶段为应用推广期，开展量子信息在各个领域的应用研究，实现产业化应用，预计耗时四年。

(2)进度安排方面，项目启动后，立即组建项目团队，明确各阶段任务分工。关键技术攻关阶段，每月召开一次技术研讨会，每季度进行一次技术成果评估。原型系统构建阶段，每年举办一次项目进展汇报会，确保项目按计划推进。应用推广阶段，每年组织一次应用研讨会，推动量子信息技术的产业化进程。

(3)项目管理方面，设立项目管理办公室，负责项目整体规划、协调和监督。成立专家委员会，对项目的技术路线、进度安排和成果评估提供专业指导。同时，建立健全项目风险管理体系，对可能出现的风险进行识别、评估和应对，确保项目顺利实施。

四、项目保障措施与预期成果

(1)项目保障措施包括资金支持、人才引进与培养、科研环境建设、国际合作与交流等方面。在资金支持方面，项目将争取国家、地方和企业等多渠道资金投入，预计总投资将达到10亿元人民币。人才引进与培养方面，将设立专项基金，用于引进国际顶尖科学家和培养本土人才，预计将引进50名以上国际知名专家，培养100名以上青年科研人才。科研环境建设方面，将建设占地面积达5000平方米的量子计算研究中心，配备先进的实验设备和研发平台。

(2)预期成果方面，项目在关键技术攻关方面，预计将实现量子比特数量达到100个，量子纠错率达到99.9%的目标。在量子计算机原型系统构建方面，预计将在2025年前完成量子计算机的初步构建，并实现量子算法在特定领域的应用。在应用推广方面，预计将在2028年前，实现量子信息在信息安全、材料科学、生物医药等领域的产业化应用，创造超过50亿元的经济效益。以信息安全为例，通过量子密钥分发技术，预计将提高我国信息安全防护能力，降低信息安全风险。

(3)在国际合作与交流方面，项目将与国际知名研究机构、企业建立合作关系，共同推进量子计算技术的发展。例如，与I