中國信息通信研究院（以下簡稱“中國信通院”）正式發(fā)布了《量子信息技術(shù)發(fā)展與應用研究報告（2024年）》。這份年度報告作為我國量子信息領(lǐng)域的重要風向標，系統(tǒng)梳理了全球量子計算、量子通信與量子測量三大技術(shù)方向的最新進展、產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢與應用探索成果，并對未來技術(shù)演進、產(chǎn)業(yè)生態(tài)構(gòu)建及信息技術(shù)開發(fā)范式變革進行了深度洞察與展望。

報告指出，當前量子信息技術(shù)正從基礎(chǔ)研究加速邁向工程化、產(chǎn)業(yè)化探索的關(guān)鍵階段。在量子計算領(lǐng)域，超導、離子阱、光量子、中性原子等多種技術(shù)路線并行發(fā)展，量子比特數(shù)量與質(zhì)量（如相干時間、保真度）穩(wěn)步提升，算法與軟件生態(tài)建設(shè)日趨活躍。量子通信方面，基于量子密鑰分發(fā)（QKD）的城域與城際網(wǎng)絡(luò)建設(shè)持續(xù)推進，量子隱形傳態(tài)、量子糾纏分發(fā)等前沿研究取得重要突破。量子測量則以其超高精度和靈敏度，在時間基準、導航、磁場探測、醫(yī)療成像等領(lǐng)域展現(xiàn)出獨特價值，部分技術(shù)已步入實用化階段。

在信息技術(shù)開發(fā)與應用層面，報告著重分析了量子技術(shù)帶來的范式轉(zhuǎn)變與融合創(chuàng)新機遇：

1. 算力范式革新：量子計算有望解決經(jīng)典計算機在模擬復雜量子系統(tǒng)、優(yōu)化組合問題、機器學習等方面面臨的“指數(shù)墻”難題。報告列舉了在金融建模、新藥研發(fā)、新材料設(shè)計、人工智能大模型訓練、氣候模擬等領(lǐng)域的潛在應用場景。盡管通用容錯量子計算機尚需時日，但專用量子模擬器與含噪聲中等規(guī)模量子（NISQ）設(shè)備的應用探索已拉開序幕，驅(qū)動算法、軟件、云平臺及產(chǎn)業(yè)解決方案的協(xié)同開發(fā)。

1. 安全通信重構(gòu)：量子通信，特別是QKD技術(shù)，為信息基礎(chǔ)設(shè)施提供了基于物理原理的、理論上無條件安全的密鑰分發(fā)手段。報告探討了其在政務(wù)、金融、能源、國防等高安全等級網(wǎng)絡(luò)中的部署模式，以及與經(jīng)典密碼體系（如PQC，后量子密碼）協(xié)同增強的整體安全解決方案，對下一代網(wǎng)絡(luò)安全架構(gòu)的開發(fā)提出了新要求。

1. 精密感知躍升：量子測量技術(shù)將信息獲取的精度提升至前所未有的水平。報告強調(diào)，基于原子鐘的高精度時間同步是5G/6G、衛(wèi)星導航、金融交易等系統(tǒng)的基石；量子磁力計、量子重力儀等在資源勘探、地質(zhì)災害預警、基礎(chǔ)科學研究及無損檢測中具有廣闊應用前景，催生新型傳感器與測量系統(tǒng)的開發(fā)熱潮。

1. 產(chǎn)業(yè)生態(tài)與標準建設(shè)：報告觀察到，全球主要國家均加大了對量子技術(shù)的戰(zhàn)略投入，企業(yè)、高校、科研院所合作日益緊密，初創(chuàng)公司不斷涌現(xiàn)。中國信通院在報告中系統(tǒng)介紹了我國在政策支持、研發(fā)投入、人才培養(yǎng)及產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建方面的進展，并強調(diào)了推動核心技術(shù)自主可控、構(gòu)建開放協(xié)同的產(chǎn)業(yè)生態(tài)、積極參與并引領(lǐng)國際標準制定的重要性。標準體系涉及量子計算性能評測、量子通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與協(xié)議、量子測量設(shè)備規(guī)范等多個層面，是技術(shù)規(guī)模化應用與產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的關(guān)鍵支撐。

《報告（2024年）》認為，量子信息技術(shù)將與經(jīng)典信息技術(shù)深度融合，形成“經(jīng)典-量子混合”的新型計算與信息系統(tǒng)架構(gòu)。對于信息技術(shù)開發(fā)者而言，這既意味著需要學習與掌握量子編程、量子算法設(shè)計、量子系統(tǒng)控制等新技能，也意味著在軟件棧、中間件、應用接口及行業(yè)解決方案的開發(fā)上面臨全新機遇。報告建議，業(yè)界應關(guān)注量子軟硬件協(xié)同優(yōu)化、量子-經(jīng)典異構(gòu)計算平臺開發(fā)、面向特定行業(yè)的量子應用算法庫構(gòu)建以及相關(guān)人才培養(yǎng)體系完善等核心議題。

《量子信息技術(shù)發(fā)展與應用研究報告（2024年）》的發(fā)布，不僅為政策制定者、產(chǎn)業(yè)界和學術(shù)界提供了全面、權(quán)威的參考，也標志著我國在布局未來信息技術(shù)制高點的道路上，正以更加系統(tǒng)、開放和務(wù)實的態(tài)度，推動量子科技從“實驗室”走向“應用場”，為數(shù)字經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展注入強大的創(chuàng)新動能。