日前，北京市科学技术研究院举办“布局未来产业 引领新质发展”北科沙龙。北京量子信息科学研究院科研主管、研究员韩清珍作了题为《研发视角下量子科技发展趋势与产业链布局》的主旨报告。
量子科技中的“量子”是什么意思？“量”是指特定的取值，“子”是很小的事物。所以“量子”不是指某种具体粒子，而是指物理量能量、动量等呈现一份一份离散化的最小单元；当一个物理量只能取一系列分立、特定值时，就称为量子化。
本文中所定义的量子，是微观世界中物质的一种运动形式，其状态演化由波函数描述，测量结果服从概率统计规律。
一、量子科技现状与发展趋势
第一代量子技术始于20世纪中叶，目前已深刻影响人类生产生活，广泛应用于半导体与集成电路、激光、核磁共振、超导电磁铁、磁存储等领域。
第二代量子技术兴起于20世纪末，以量子计算、量子通信、量子测量与精密传感等技术为代表。当前的量子信息技术，大多指第二代量子信息技术。其核心特征在于综合利用量子叠加、量子纠缠等特性，对量子态进行人工设计与操控，从而突破传统技术的性能极限并拓展应用边界。
量子计算是第二代量子科技的核心，其发展水平将直接影响其他量子技术的价值。当前，我国量子计算处于世界第一梯队，总体仅次于美国。
量子精密测量是量子科技的产业先锋军，发展历程较长，已在航天、国防等领域实现落地。在民用化方面，关键点是降低成本、缩小体积、提升应用性。
量子通信方面，我国居于世界领先地位，但其需求仍密切依赖量子计算的发展水平。量子中继、速率提升与场景适配，是当前亟待突破的关键基础难题。
1.量子计算
量子计算所押注的是指数复杂度问题。以1994年提出的Shor算法为例，在破解RSA密码这一任务中，经典计算机约需150万年，而采用量子计算机运行舒尔算法则可在不到一秒内完成。对于量子计算机而言，300个量子比特的态空间可表征2.04×10^90个状态，呈现出指数级增长，这正是量子计算根本优势所在。
2026年5月发布的“九章四号”高斯玻色取样，较当前最快超级计算机快约10^54倍，刷新了量子计算优越性世界纪录。近期，IBM、克利夫兰诊所与日本理化学研究所采用混合框架开展量子化学模拟，首次模拟了包含12635个原子的蛋白质与配体复合物。量子计算的其他应用还包括大规模分发系统的模拟与优化、金融投资组合优化、量子增强人工智能算法、海洋与大气模拟以及交通物流优化等。
未来5至10年，该领域的竞争焦点将集中在量子纠错。目前，逻辑比特寿命刚刚突破盈亏平衡点，但尚未演示逻辑门操作；实时纠错，尤其是表面码实时纠错，仍是关键环节。
对量子计算而言，量子计算云平台是极为重要的基础设施。云平台可连接技术端与应用端：技术端包括芯片、制冷机、测控系统、测控软件及经典运行时环境、云前端等；应用端包括密码破解、量子化学计算、组合优化等。目前，北京量子院的Quafu量子计算云平台已免费开放算力，其名字来源于“Quantum Future”。当前，Quafu云平台可用量子比特数已超过1000，是国内唯一全时在线、持续提供实时调用服务的量子计算云平台。为拉动生态建设，平台面向全球免费开放，已服务29个国家和地区。
量子计算各条技术路线的发展是波浪式的，目前没有一条路线有压倒性优势，技术收敛尚需时日，不排除出现黑马的可能性。有业内观点预测，量子计算的“chatGPT时刻”预计将在未来5年内出现，通用量子计算可能需要约5—10年时间。未来，AI赋能是量子计算实用化的必由之路，而赋能AI也是量子计算的终极目标，量子计算生态话语权的抢夺已经展开，并日趋激烈，亟需进行前瞻布局。
2.量子通信
量子通信主要利用其保密性优势。经典密码依靠数学复杂度防止被破解，而量子通信则基于量子不可克隆原理防止窃听与破解。因此，其安全性仅依赖于物理原理，具有理论上的绝对安全。
量子通信可通过自由空间实现，例如借助卫星或通信塔，也可通过光纤实现，现有光纤网络亦可加以利用。我国在量子通信领域处于世界领先地位。需要指出的是，量子通信并不能替代经典光纤通信和移动通信；同时，各条技术路线在投入应用前，均面临量子中继、速率提升、应用场景适配及组网等关键问题。
短期内，自由空间量子通信可在短距离、低速率要求、高保密要求的场景中应用。从长远看，量子通信的大规模商业化应用，将取决于量子计算的发展水平以及实际安全威胁出现的时间。
3.量子精密测量
量子精密测量主要包括三类技术系统。第一类基于量子化能级，代表性技术有原子钟、原子磁力仪，目前已较为成熟。原子钟已应用于相关系统，诸多民用场景亦在探索之中。第二类基于量子相干性，代表性技术有量子陀螺仪、量子重力仪，同样较为成熟；在北京量子院孵化的公司中，已有集成化、小规模产品对外销售。第三类基于量子纠缠，目前基本处于实验探索阶段。
能超越经典极限的量子精密测量与传感的应用场景较为广泛，并将催生全新的应用场景，例如深海领域。目前，量子精密测量技术已在航天、生物医药等领域实现应用，此前已有相关企业与北京量子院合作，主要问题集中在成本较高上。
二、量子产业快速增长与潜在卡点
当前，全球量子产业已进入快速成长期。根据麦肯锡发布的技术监测报告，量子计算公司收入预计以每年47%的增速持续增长，2025年营收突破10亿美元，预计2028年将突破30亿美元。
全球量子科技投资正迎来商业转折点。2024年至2025年投资同比增长了6.3倍，其中90%以上投向量子计算行业。根据麦肯锡报告预测，2035年潜在经济价值可达2.7万亿美元。当前一个主要趋势是私人投资大幅增加，2024年至2025年期间增长超过9倍。
从研发进展看，原理已验证，当前等待的是价值验证与算力交付。价值方面，尚未在真实应用场景中验证“求解时间、成本、质量”三要素，应用端也并未形成买单意愿。交付方面，则未形成稳定、可复现、可持续的算力服务——服务等级、吞吐量承诺、算法结果的复现。对量子计算而言，科研端的能力边界已充分拓展，但量子计算仍然是藏在实验室里的稀缺资源。
工程化“下一公里”的抓手之一是可预测的性能，动态校准与行为测控已在推进。另一抓手是算力交付，例如现有平台可提供服务等级与吞吐量；纠错与误差环节需提供可靠结果输出。此外，需构建全新工业体系，重点是建立完整而安全的产业链和供应链，这是量子科技规模化的基础。当前最明确的任务是开放应用场景、提升用户付费意愿，并通过基础设施建设带动上游需求。
据国内产业跟踪统计，2026年上半年，国内量子领域融资数量超过上一年全年。2026年上半年披露融资47笔，涉及35家企业，其中量子计算41笔，占比最高。2025年全年为36笔，2026年上半年已实现反超。据预测，2026年产业规模可能突破200亿元。2026年资本市场四大标志性事件，分别为国盾量子、国仪量子、本源量子和玻色量子的融资。
从产业链规模看，中游占比最大，整机制造融资主要集中于此；上游器件基本由硬件交付核心驱动，融资较少；下游应用服务非常少，仅有2家。就国内融资结构而言，资金并不缺乏，但集中度很高，缺乏对上下游的耐心资本投资。越接近下游越分散，融资难度越大。因此，产业链不能仅靠市场尝试，市场两端存在失灵，亟需构建央地协同新机制。
三、量子科技产业链布局与区域协同
1.生态圈地：工具链与联盟是第二战场
从全球投入看，IBM承诺五年投入100亿美元以上，谷歌和微软亦达数十亿美元级，欧盟投入500亿欧元并重点投向量子计算，德国计划2029年投入180亿欧元。当前已形成美中欧三极产业化突进、中美并进的态势，制度和生态竞争最为激烈。
2.国内格局：一个策源中心+多个产业高地
从国内格局看，量子科技呈现“一个策源中心、多个产业高地”的态势。中国具备多技术路线、全谱系的先天禀赋，只要区域错位分工、避免重复建设，就具备良好的量子科技发展基础。
3.区域协同：错位分工、平台互联、场景共建
量子科技的产业化，本质是研发能力的产业化。量子科技十年主线已经确定，当前正处于转变窗口。产业链布局上，上游补短板、中游建基础平台、下游开放场景；区域层面推进错位分工、平台互联和场景共建；产学研层面实现科研、企业与政府协同，并推动跨区域产业联动。据此笔者建议，国内量子科技发展应实现错位分工、平台互联和场景共建的区域协同。
在布局方面，总体上形成错位布局格局。在公共算力与平台建设方面，各地量子云平台应统一接口、实现互联互通。在场景迁移方面，建议率先开放金融、医药、电力、交通等高价值场景，通过应用示范“校准”工程化方向。在人才与生态共建方面，量子人才较为稀缺，教育系统正在强化量子人才本硕博培养；量子生态转化不仅存在研发端欠缺，技术经理人欠缺亦十分明显，应引导企业参与技术经理人培养。同时，应增加标准和规范，提升量子计算云平台的国际影响力和话语权。
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