为纪念量子力学诞生一百周年，联合国宣布2025年为“量子科学技术年（IYQ）”，通过开展多种纪念与交流活动，提高全球公众对量子科学及其应用的认知与理解。
在此背景下，“2025国际量子技术科学前沿论坛”9月在深圳举行。会上，中国信息通信研究院技术与标准研究所所长张海懿发表题为《量子信息技术产业发展趋势》的主题演讲。
张海懿表示，量子信息既是量子科技的重要组成部分，也是培育未来产业、构建新质生产力、推动高质量发展的重要方向之一。目前，量子信息三大领域——量子计算、量子通信和量子精密测量发展迅速，科研成果亮点不断涌现，原型机和产品研发进展迅速，示范应用与测试验证广泛开展，标准化研究取得阶段性成果，市场投融资保持活跃，产业生态发展方兴未艾。
量子计算：技术、应用、生态处于关键发展期 张海懿认为，量子计算在三大领域中技术和产业影响力最高，目前处于技术突破、应用探索和产业生态培育的关键发展期。 超导、离子阱、中性原子、光量子、硅半导体、拓扑等多种技术路线保持多元竞争格局，短期内难以实现收敛；原型机量子比特规模、逻辑门保真度等性能指标持续提升，但仍有诸多科学问题和工程难题有待突破；近两年，多家国际量子计算企业相继发布或更新技术路线图，其中逻辑量子比特数量和逻辑错误率是重要指标，这表明量子计算领域逐渐向着明确、可量化的技术目标发展。 张海懿介绍，量子纠错是利用冗余量子比特编码等方式来保护脆弱的量子信息免受环境干扰的技术，是未来实现大规模可容错量子计算机的核心基础。量子计算硬件能力提升为量子纠错研究与实验验证提供了有力支持。近年来新型量子纠错编码方案设计与实验验证取得诸多重要进展。“但需要指出的是，量子纠错仍处于技术方案开放探索和原理性实验验证阶段，当前逻辑量子比特最低错误率，距离未来满足实用化要求仍相去甚远。” 量子计算应用探索在金融、化工、生物、交通等领域持续广泛开展，但现有案例尚未真正展示出指数级加速或量子优越性的优势，实用转化亟须加速突破。根据2025年7月Gartner发布的计算技术成熟度曲线显示，量子计算技术目前仍处于技术炒作周期的顶峰阶段，若无法在短期内实现实际应用突破，不可避免地将会进入幻灭低谷期。 张海懿指出，量子计算产业生态格局初步形成，关键环节发展仍有待推进。上游企业提供产业发展基础支撑，中游企业开展原型机研制、软件开发等核心技术研发与产品转化，下游企业推动场景验证与行业应用探索。 张海懿进一步指出，量子计算云平台将量子计算与经典云服务相结合，成为量子计算应用探索和产业生态的汇聚点和支撑点，有望成为实现量子计算能力输出的重要载体。 量子通信：QKD和QT等多种技术方向持续并行发展 张海懿介绍，量子通信包含量子密钥分发、量子隐形传态、量子安全直接通信、量子数字签名等技术方向，不同技术方向均有多种协议，例如DV-QKD协议、CV-QKD协议等。 量子密钥分发（QKD）实现对称密钥生成，具有理论协议安全性，已有商用化产品。相关新型协议系统研究和星地传输实验持续活跃，商用产品的工程化水平有待进一步提升。 量子隐形传态（QT）实现量子态信息传输，处于科研探索阶段，尚未实现实用化。近几年在纠缠制备、操控和存储中继等方面尚无重大突破。 张海懿认为，量子通信的近期目标是通过量子纠缠态的制备测量，实现在密钥分发、安全识别和位置验证等应用中超越经典通信的安全性；远期目标是结合量子中继、量子存储和量子纠错等形成量子信息网络，实现分布式量子计算和分布式量子传感等应用。 当前，基于QKD、QRNG和量子直接通信等技术方案的量子保密通信初步实用化，新型协议研究与实验持续推进，样机系统性能指标和技术实用化水平得到提升，量子加密应用设备类型不断丰富，为推动量子保密通信技术的应用奠定基础。 张海懿强调，基于量子密钥分发的量子保密通信是量子通信领域进入实用化的技术方向。我国在星地实验、网络建设、项目投资等方面处于领先。目前，多种协议类型的QKD系统在国内外已经部分实现商用，初步形成产业链。但相关产品工程化水平有待提升，量子加密应用场景、市场规模和产业化前景较为有限。未来，需要推动产品提质降本，开发高安全需求加密融合应用场景，才能突破规模化商用。 张海懿指出，量子信息网络的目标是实现量子信息系统的互联组网，进一步提升量子计算机运算处理能力和量子传感器测量精度和灵敏度，是量子计算、量子通信和量子精密测量三大领域未来融合发展演进方向。 “量子信息网络当前主要处于技术方案探索和试验验证阶段，实现实用化需要突破高性能量子纠缠光源、实用化量子存储等瓶颈。”张海懿说。近年来，国内外量子信息网络科研保持高度活跃，在项目规划、协议方案、核心器件和组网实验等方面取得诸多进展和成果，部分性能指标得到提升。 量子精密测量，产业生态初具雏形 量子精密测量是量子信息领域距离实用化最近的技术方向。量子时频基准产品、量子磁力仪、量子重力仪、光量子雷达等逐步走向商用化，部分实现产品迭代。量子陀螺仪/加速度计、量子天线等处于早期发展阶段，距离产品化较远。 量子精密测量的技术路线分为：原子/离子、固态自旋、超导、光子等。量子精密测量技术可测量的物理量包括：时间频率、磁场、重力、角速度、电场、温度、应力应变、位移/相位。多种技术路线各具特点，目前并行发展，暂不存在技术路线竞争和融合收敛趋势。 张海懿介绍，近年来，量子精密测量基础研究成果亮点纷呈，新型技术方案不断涌现。不仅极大地提升了测量的精度和效率，还拓宽了被测物理量的维度，为物理、化学、生物等多个学科研究提供有力支持。 量子精密测量实现对外界物理量变化更加准确、精细和可靠地测量与探测，具有技术方向多元、应用场景丰富、产业前景明确等特点。量子精密测量的发展不再单纯追求性能指标（如精度、灵敏度）的提升，更加注重样机工程化和应用场景探索，正在形成技术创新、工程实践、应用落地“三维”发展新坐标，牵引量子精密测量技术产业迈向新阶段。 目前，量子精密测量初创企业和相关配套及应用企业已超过百家，产业生态初具雏形。上游核心硬件、辅助器件与保障系统等，不同技术路线对上游材料和器件的需求差异较大；中游系统样机产品，设备种类繁多，涵盖多个技术方向；下游跨行业应用探索，涉及基础科研、国防军工、生物医疗、能源开发、工业制造及环境监测等。未来仍需提升样机产品技术成熟度，实现成本控制，拓展应用场景，增强用户和市场接受度。 演讲的最后，张海懿谈到，量子通信、量子计算、量子信息网络等量子信息技术已成为国内外前沿技术标准化的关注热点。ITU-T、 ISO/IEC、ETSI、IEEE等国际/区域标准组织开展布局，加速推动量子信息标准研究工作。我国高度重视量子信息技术标准化，成立量子通信、量子计算与测量方面的专业标准化组织，在量子信息领域标准研究方面发挥了重要推动作用。
