量子科技（Quantum Technology）是基于量子力學(xué)原理發(fā)展起來(lái)的前沿技術(shù)領(lǐng)域，涵蓋量子計(jì)算、量子通信、量子傳感與測(cè)量、量子模擬等多個(gè)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(dú)特現(xiàn)象，在信息處理、通信安全和精密測(cè)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(jià)值

量子科技是21世紀(jì)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(yàn)證、專用量子模擬機(jī)研發(fā)、通用量子計(jì)算機(jī)突破的三階段路徑。2019年谷歌實(shí)現(xiàn)“量子優(yōu)越性”實(shí)驗(yàn)，2020年中國(guó)“九章”光量子計(jì)算機(jī)完成76個(gè)光子的玻色采樣任務(wù)，2025年中科大“祖沖之三號(hào)”超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)105比特運(yùn)算，性能超越經(jīng)典超算千萬(wàn)億倍。這些突破標(biāo)志著量子科技正從實(shí)驗(yàn)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(jì)算‌：硬件研發(fā)呈現(xiàn)多技術(shù)路線并行發(fā)展的態(tài)勢(shì)，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(kuò)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(dá)10888項(xiàng)；離子阱路線具備很高的保真度，但可擴(kuò)展性較差，有效授權(quán)專利量3049項(xiàng)；中性原子路線近年來(lái)突破顯著，展現(xiàn)出更強(qiáng)的可擴(kuò)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(xiàng)。

量子通信‌：技術(shù)正從點(diǎn)對(duì)點(diǎn)保密通信向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。中國(guó)已建成超過(guò)1萬(wàn)公里的量子通信骨干網(wǎng)絡(luò)，覆蓋全國(guó)多個(gè)省份，為全球量子通信技術(shù)的商用化積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。在新型量子通信協(xié)議方面，東芝電子歐洲公司在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)實(shí)現(xiàn)了605公里傳輸距離下的雙場(chǎng)（TF）QKD演示驗(yàn)證；英國(guó)劍橋大學(xué)設(shè)計(jì)的高斯調(diào)制本地本振連續(xù)變量QKD系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了26.9 Mbps@15 km的安全成碼率。

量子精密測(cè)量‌：技術(shù)突破主要集中在提高測(cè)量精度和工程實(shí)用化方面。2024年11月，國(guó)內(nèi)首座應(yīng)用覆蓋量子測(cè)量、量子通信和量子計(jì)算三大方向的在運(yùn)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(biāo)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(jìng)爭(zhēng)格局

全球量子科技產(chǎn)業(yè)已形成中美歐“三極鼎立”的競(jìng)爭(zhēng)格局。美國(guó)憑借科技巨頭和雄厚的基礎(chǔ)研究實(shí)力，在量子計(jì)算硬件、軟件和算法領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)先地位；歐洲通過(guò)“量子旗艦計(jì)劃”整合資源，在量子通信和精密測(cè)量領(lǐng)域形成差異化優(yōu)勢(shì)；中國(guó)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(jì)算硬件國(guó)產(chǎn)化等方面實(shí)現(xiàn)局部突破。從企業(yè)數(shù)量來(lái)看，截至2025年8月，全球量子計(jì)算企業(yè)超過(guò)400家，其中美國(guó)107家、中國(guó)42家，雙雙位居前列。在整機(jī)研制企業(yè)中，中國(guó)與美國(guó)各占全球總量的25%，歐盟約占22%。

四、技術(shù)融合加速

量子計(jì)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(jì)算與人工智能的協(xié)同正成為全球矚目的新熱點(diǎn)，在藥物研發(fā)、流體模擬等場(chǎng)景展現(xiàn)潛力，中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)近期利用超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)成功完成十億參數(shù)級(jí)大模型的微調(diào)實(shí)驗(yàn)，為緩解大模型的算力焦慮開(kāi)辟了新路徑；量子通信與區(qū)塊鏈的融合，可構(gòu)建無(wú)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(shí)現(xiàn)納米級(jí)精度環(huán)境感知。

五、未來(lái)展望

隨著全球政策密集出臺(tái)和技術(shù)突破加速，量子科技正經(jīng)歷爆發(fā)式增長(zhǎng)。中國(guó)憑借政策體系的前瞻性設(shè)計(jì)和全產(chǎn)業(yè)鏈布局，正在量子通信、量子計(jì)算等關(guān)鍵領(lǐng)域形成先發(fā)優(yōu)勢(shì)。未來(lái)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)模化應(yīng)用，為全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)注入新動(dòng)能。同時(shí)，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(lái)共同應(yīng)對(duì)。