今年的政府工作报告中，“量子科技”作为信息通信领域的热词被两次提及。从基础研究、科学实验、示范应用到产业培育，量子科技领域的科技创新推动产业创新，形成量子产业生态，对于提高生产力水平、发展量子新质生产力具有重要战略意义。

量子科技涵盖量子通信、量子计算、量子精密测量三大方向。在合肥召开的2024量子科技和产业大会上，中国科学院院士、中国科学技术大学教授潘建伟表示：“我国在量子通信领域占据国际引领地位，在量子计算领域处于国际第一方阵，在量子精密测量领域部分方向处于国际领先或先进水平。”

量子通信：未来自主可控信息安全生态的重要保障

基于量子密钥分发的量子通信是迄今唯一原理上无条件安全且可实用化的通信方式。中国科学技术大学教授、博士生导师，“祖冲之号”量子计算常务副总指挥及“墨子号”卫星科学应用总师彭承志向记者解释：“量子密钥分发是指利用量子态来加载信息，通过一定的协议产生密钥。量子力学的基本原理保证了密钥的不可窃听或破译，从而实现安全的量子保密通信。量子通信是最先走向实用化和产业化的量子技术。”据了解，中国电信已推出全球首个运营商级量子安全即时通讯与办公平台——量子密信，获得最高安全级别的“卓越级”认证，在党政军企多领域实现规模应用。

彭承志表示：“近年来全球量子计算的发展呈现明显加速态势，对基于公钥密码体制的信息安全提出严峻挑战，需加快建设抗量子计算的新型信息安全基础设施。量子通信作为抗量子计算新型信息安全基础设施的重要组成部分，将充分发挥基石作用，保障国家安全。”目前，中电信量子信息科技集团有限公司已在全球首创QKD与PQC融合的分布式密码系统，构建纵横相连、跨域互通的量子密码基础设施（QCI），为我国关键信息基础设施等提供后量子时代安全保障。

量子通信的发展目标是构建全球范围的广域量子通信网络体系。2016年8月，我国发射世界上首颗量子科学实验卫星“墨子号”，在国际上率先实现了星地量子通信；2016年底，国际上首条远距离光纤量子保密通信骨干网“京沪干线”全线贯通，结合“墨子号”与“京沪干线”，我国率先构建了天地一体化广域量子保密通信网络的雏形，成为国际量子信息研究领域的重大标志性事件；2025年3月，我国在国际上首次实现量子微纳卫星与小型化、可移动地面站之间的实时星地量子密钥分发，这是我国首次实现上万公里星地量子通信。记者了解到，目前中国电信已在合肥、上海、北京、广州等15个重点城市建设量子城域网，初步提供全国纵横相连、跨域互通的服务能力，构建全球领先的量子安全能力底座。“有了这张网，可以承载更多应用场景，把量子安全技术用于生产生活的各个领域。”彭承志介绍。

量子计算：后摩尔时代计算能力提升的解决方案

量子计算是基于量子力学的全新计算模式，具有原理上远超经典计算的强大并行计算能力。与经典计算机使用0或者1的比特来存储信息不同，量子计算以量子比特作为信息编码和存储的基本单元，计算能力随量子比特数目增加呈指数增长。

彭承志告诉记者，目前国际学界主流观点认为，量子计算发展需经历“三步走”：第一步是实现量子计算优越性，即针对特定问题的计算能力超越经典超级计算机；第二步是研制可操纵数百个量子比特的量子模拟机，解决一些超级计算机无法胜任、具有重大实用价值的问题；第三步是大幅提高量子比特的操纵精度、集成数量和容错能力，研制可编程的通用量子计算机。

量子计算优越性像个门槛，验证了量子计算机超越传统计算机的可行性，是量子计算具备应用价值的前提条件，也是一个国家量子计算研究实力的体现。中国是目前世界上唯一在超导量子和光量子两种物理体系上都实现“量子计算优越性”的国家。2025年3月，中国科学技术大学团队成功构建105比特超导量子计算机“祖冲之三号”，处理“量子随机线路采样”问题的速度比目前国际最快的超级计算机快千万亿倍，再次打破超导体系量子计算优越性世界纪录。

彭承志表示，量子计算未来可为密码分析、人工智能、气象预报、资源勘探、药物设计等所需的大规模计算难题提供解决方案，其中量子计算云平台是量子计算走向应用的重要一步。记者了解到，美国IBM、Google、Amazon等科技巨头从2016年开始布局量子计算云平台，其主导的量子计算云平台均拒绝中国科研人员访问使用。中国电信“天衍”量子计算云平台积极打破这种技术封锁，上线后接入由一台24比特、两台176比特和一台504比特量子计算机组成的国内最大规模的量子计算集群，作为具备“量子优越性”能力的超量融合云平台，填补我国融合量子云服务空白。目前“天衍”量子计算云平台面向全球开放，访问量已突破2100万，涵盖海内外50多个国家的用户，提交的实验任务数超过140万次。

量子精密测量：测量精度突破经典技术极限

量子精密测量是利用量子力学规律，特别是基本量子体系的一致性，对一些关键物理量进行的高精度与高灵敏度的测量。利用量子精密测量方法，人们在时间、频率、加速度、电磁场等物理量上可以获得前所未有的测量精度。正是由于量子调控与量子信息技术的发展，2018年第26届国际计量大会正式通过决议，从2019年开始实施新的国际单位定义，从实物计量标准转向量子计量标准，这标志着精密测量已经进入量子时代。

近年来，我国在量子精密测量方面不断追赶国际先进水平，技术突飞猛进，成果斐然。譬如，在原子钟、量子陀螺仪等方面的关键技术已经接近国际先进水平；在量子雷达、痕量原子示踪、弱磁场测量等方面已经达到国际先进水平，取得了一批国际领先的成果。

随着相关技术的产业化，一批量子精密测量产品已投入应用。以国内最早从事量子科技产业化的企业国盾量子为例，其推出的冷原子重力仪已完成了国际首次量子绝对重力组网连续观测，成为该领域的“现象级”产品，2024年实现了9台整机销售，交付多省防震减灾单位及科研用户；单光子成像雷达、深度制冷自由运行单光子探测器、自由运行单光子探测器等产品也已面向市场进行销售。随着研究水平的不断提升和核心竞争力的进一步增强，我国量子精密测量领域将在科学研究、经济生活和国家安全等重大战略需求中发挥重要作用。