中国信通院联合发布《量子计算发展态势研究报告（2024年）》

量子计算是以量子比特为基本单元，利用量子叠加和干涉等原理实现信息处理的一种计算方案，具有经典计算无法比拟的信息表征能力和超强并行处理能力，为解决特定计算复杂问题提供指数级加速。量子计算是“第二次量子革命”的重要标志，可以带动计算能力实现跨越式发展，有望颠覆和重塑传统技术体系对于信息处理和问题解决的模式，为经济社会发展带来前所未有的机遇。

2024年9月25日，在2024中国国际信息通信展览会（PT展）上，中国信息通信研究院（简称“中国信通院”）、中移（苏州）软件技术有限公司和北京玻色量子科技有限公司联合发布《量子计算发展态势研究报告（2024年）》。中国信通院技术与标准研究所王敬对报告进行了解读。

中国信通院在《量子计算发展态势研究报告（2023年）》的基础上，持续跟踪近期国内外量子计算技术研究、应用探索和产业生态培育等方面的最新热点进展，分析研判量子计算技术演进方向与应用产业发展趋势，并结合量子计算发展现状、趋势和问题提出发展建议，为凝聚业界各方共识合力提供参考。

报告核心观点

1.全球持续深化量子计算布局，正进入快速发展期

量子计算已成为全球主要国家之间开展综合国力竞争，维护国家技术主权的关注焦点之一。近几年全球主要科技国家在量子计算领域的规划布局持续加强，已有30余个国家开展了以量子计算为重点的量子信息领域规划布局。量子计算技术创新持续活跃，正逐渐成为前沿科技领域的研究热点，论文发表量和发明专利申请量保持上升趋势，这表明量子计算科研活跃度不断提高。量子计算企业数量在经历了一轮快速增长期后增速出现明显回落，产业投融资整体趋势略微放缓，但已出现回暖迹象，这表明资本市场虽然开始趋于谨慎，但投资者对量子计算的潜在价值和未来前景依旧保持乐观，初步判断未来量子计算投融资市场仍将保持一定热度。

来源：中国信通院

2. 量子计算技术研究有序推进，依旧面临多重挑战

量子计算多条技术路线规模、质量、退相干时间等关键指标持续优化，技术水平稳步提升，依旧保持多元化和竞争性的发展格局，路线收敛呈现出较大不确定性，短期内难以形成方案聚焦。当前量子计算原型机的性能水平距离实现大规模可容错通用量子计算依旧存在较大差距，技术攻关的核心要素是高精度扩展量子计算原型机比特规模。量子纠错研究持续深入并取得诸多新进展，但当前逻辑量子比特的最低错误率距离量子计算实用化要求依旧存在很大差距，实用化量子纠错已经成为业界的重点研究和攻关方向之一，基于量子纠错构建逻辑量子比特将是下一个重要里程碑。量子计算软件为开发者提供使用量子计算硬件和运行量子算法的必要工具，正处于快速发展阶段。量子计算支撑保障系统是技术研究和样机工程研发的重要组成部分和核心控制要素，主要包括环境设备、测控系统、关键设备组件等部分，不同部分面临瓶颈挑战存在差异。

来源：中国信通院

3. 量子计算应用探索持续发力，实用落地有待突破

目前量子计算处于从前沿研究向应用基地突破的关键阶段，广泛而活跃的多方应用探索是推动量子计算技术走向应用的关键。业界正在积极寻找匹配行业需求的特定应用场景，目标是在未来为不同行业应用领域提供服务。典型应用领域包括金融、化工、生物、交通、人工智能等。量子计算云平台正逐渐成为量子计算重要发展方向之一，是用户访问量子计算资源、开展实验验证和应用探索的重要助力工具之一。量子计算基准测评是表征硬件性能指标和评价系统能力的关键技术，不仅助力推进量子计算底层硬件开发和应用落地，更是连接理论研究与实际应用的关键桥梁。量子-经典融合计算将量子计算和经典计算相结合，充分利用二者的优势共同解决复杂问题，已成为推动计算产业向前发展的重要趋势之一，二者形成互补优势，是推动技术发展的关键。

来源：麦肯锡《2024年量子技术监测》研究报告

4. 量子计算产业培育多方并举，生态系统逐步兴起

量子计算产业生态培育稳步开展，各环节参与者逐渐增多，整体仍处于起步阶段。量子计算已成为全球科技企业和初创企业的重点布局方向之一，相关企业正在经历发展活跃期。加强政产学研用各方的沟通交流与协同创新正逐步成为新趋势。鉴于量子计算技术发展处于早期阶段且技术路线未收敛等原因，相关标准化工作还处于非常早期的阶段。

来源：中国信通院

报告目录

一、全球持续深化量子计算布局，正进入快速发展期     

（一） 量子计算有望带来颠覆变革，成国际竞逐焦点   

（二） 技术创新持续活跃，渐成为前沿科学研究热点   

（三） 企业数量增速回落明显，投融资市场有望回暖   

二、量子计算技术研究有序推进，依旧面临多重挑战     

（一） 多技术路线竞相争鸣，短期难以形成方案聚焦   

（二） 量子纠错研究不断深入，实用化差距依旧明显   

（三） 量子计算软件持续多元发展，成熟度有待提升   

（四） 支撑保障系统愈加重要，指标亟待进一步提高   

三、量子计算应用探索持续发力，实用落地有待突破     

（一） 多领域应用探索并进，实用落地仍需加速突破   

（二） 量子计算云平台提供者渐多，功能普遍待强化   

（三） 基准测评研究正在稳步推进，成果与挑战并现   

（四） 量子-经典融合成焦点，技术体系架构至关重要  

四、量子计算产业培育多方并举，生态系统逐步兴起    

（一） 产业生态初步形成，关键环节发展仍有待推进   

（二） 企业进入发展活跃期，不断推动产业生态发展   

（三） 联盟促进生态培育，公共设施助力产学研合作   

（四） 标准化已成为国内外布局热点，发展进程加快   

五、总结与建议

主要专家简介

中国信通院技术与标准研究所工程师

 王敬 

主要从事量子信息领域的政策研究、政府支撑、产业分析、标准研制、测试认证和前沿技术研究等相关工作。

中国信通院技术与标准研究所高级工程师

张萌

主要从事量子信息领域的政策、产业、标准和前沿技术研究，以及分组传送、时频同步领域的技术研究、测试认证等相关工作。

中国信通院技术与标准研究所光网络技术与应用研究部主任工程师，正高级工程师，博士

赖俊森

主要从事量子信息技术产业研究、标准制定和测试验证等工作。

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撰写团队联系方式：

中国信通院

技术与标准研究所

王敬

13011292300

wangjing15@caict.ac.cn

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校  审 | 谨  言、珊  珊

编  辑 | 凌  霄

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