量子科技（Quantum Technology）是基于量子力學(xué)原理發(fā)展起來的前沿技術(shù)領(lǐng)域，涵蓋量子計算、量子通信、量子傳感與測量、量子模擬等多個分支。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，量子科技利用量子疊加、量子糾纏等獨特現(xiàn)象，在信息處理、通信安全和精密測量等方面展現(xiàn)出革命性的潛力。

一、技術(shù)背景與科學(xué)價值

量子科技是21世紀最具顛覆性的戰(zhàn)略技術(shù)之一，其發(fā)展遵循量子優(yōu)越性驗證、專用量子模擬機研發(fā)、通用量子計算機突破的三階段路徑。2019年谷歌實現(xiàn)“量子優(yōu)越性”實驗，2020年中國“九章”光量子計算機完成76個光子的玻色采樣任務(wù)，2025年中科大“祖沖之三號”超導(dǎo)量子計算機實現(xiàn)105比特運算，性能超越經(jīng)典超算千萬億倍。這些突破標志著量子科技正從實驗室走向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

二、技術(shù)路線發(fā)展格局

量子計算‌：硬件研發(fā)呈現(xiàn)多技術(shù)路線并行發(fā)展的態(tài)勢，超導(dǎo)、離子阱、光量子、中性原子等技術(shù)路徑各有突破。超導(dǎo)量子憑借高保真度、易擴展性及成熟的制程工藝在產(chǎn)業(yè)化道路上保持領(lǐng)先，全球有效授權(quán)專利量達10888項；離子阱路線具備很高的保真度，但可擴展性較差，有效授權(quán)專利量3049項；中性原子路線近年來突破顯著，展現(xiàn)出更強的可擴展性，但在提高保真度上仍面臨技術(shù)挑戰(zhàn)，有效授權(quán)量為1313項。

量子通信‌：技術(shù)正從點對點保密通信向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。中國已建成超過1萬公里的量子通信骨干網(wǎng)絡(luò)，覆蓋全國多個省份，為全球量子通信技術(shù)的商用化積累了寶貴經(jīng)驗。在新型量子通信協(xié)議方面，東芝電子歐洲公司在實驗室內(nèi)實現(xiàn)了605公里傳輸距離下的雙場（TF）QKD演示驗證；英國劍橋大學(xué)設(shè)計的高斯調(diào)制本地本振連續(xù)變量QKD系統(tǒng)，實現(xiàn)了26.9 Mbps@15 km的安全成碼率。

量子精密測量‌：技術(shù)突破主要集中在提高測量精度和工程實用化方面。2024年11月，國內(nèi)首座應(yīng)用覆蓋量子測量、量子通信和量子計算三大方向的在運變電站——220千伏合肥候店量子應(yīng)用示范變電站建成投用，標志著量子科技在電力行業(yè)的應(yīng)用取得了重要突破。

三、競爭格局

全球量子科技產(chǎn)業(yè)已形成中美歐“三極鼎立”的競爭格局。美國憑借科技巨頭和雄厚的基礎(chǔ)研究實力，在量子計算硬件、軟件和算法領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)先地位；歐洲通過“量子旗艦計劃”整合資源，在量子通信和精密測量領(lǐng)域形成差異化優(yōu)勢；中國則依托政策引領(lǐng)和產(chǎn)業(yè)協(xié)同，在量子通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、超導(dǎo)量子計算硬件國產(chǎn)化等方面實現(xiàn)局部突破。從企業(yè)數(shù)量來看，截至2025年8月，全球量子計算企業(yè)超過400家，其中美國107家、中國42家，雙雙位居前列。在整機研制企業(yè)中，中國與美國各占全球總量的25%，歐盟約占22%。

四、技術(shù)融合加速

量子計算與人工智能、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的深度結(jié)合將催生新業(yè)態(tài)。例如，量子計算與人工智能的協(xié)同正成為全球矚目的新熱點，在藥物研發(fā)、流體模擬等場景展現(xiàn)潛力，中國科研團隊近期利用超導(dǎo)量子計算機成功完成十億參數(shù)級大模型的微調(diào)實驗，為緩解大模型的算力焦慮開辟了新路徑；量子通信與區(qū)塊鏈的融合，可構(gòu)建無條件安全的分布式賬本系統(tǒng)；量子傳感與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，將實現(xiàn)納米級精度環(huán)境感知。

五、未來展望

隨著全球政策密集出臺和技術(shù)突破加速，量子科技正經(jīng)歷爆發(fā)式增長。中國憑借政策體系的前瞻性設(shè)計和全產(chǎn)業(yè)鏈布局，正在量子通信、量子計算等關(guān)鍵領(lǐng)域形成先發(fā)優(yōu)勢。未來五年將是量子科技從“可用”向“好用”跨越的關(guān)鍵期，量子技術(shù)有望在金融、醫(yī)藥、能源等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，為全球經(jīng)濟增長注入新動能。同時，量子科技的發(fā)展也將面臨技術(shù)瓶頸、產(chǎn)業(yè)鏈自主化、人才短缺等挑戰(zhàn)，需要全球范圍內(nèi)的合作與創(chuàng)新來共同應(yīng)對。