在國家戰(zhàn)略牽引和先行者的示范帶動(dòng)下，近年來國內(nèi)外量子信息領(lǐng)域不斷有“新軍”加入，科技巨頭和風(fēng)投資本投入不斷增加，初創(chuàng)型中小型量子科技企業(yè)茁壯成長。量子通信、量子計(jì)算和量子精密測量三大領(lǐng)域均展現(xiàn)出蓬勃的發(fā)展勢頭，各自的熱度和成熟度存在差異。

量子通信及相關(guān)信息安全領(lǐng)域是目前實(shí)用化進(jìn)程最快的領(lǐng)域。

截至“十四五”末，我國率先構(gòu)建了天地一體化廣域量子保密通信網(wǎng)絡(luò)的雛形：成功發(fā)射世 界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號”和量子微納衛(wèi)星“濟(jì)南一號”，建成國際首條遠(yuǎn)距離光纖量子保密通信骨干網(wǎng)“京滬干線”、全線貫通總里程超過10,000公里的國家量子骨干網(wǎng)，覆蓋京津冀、長三角、粵港澳、成渝等重要區(qū)域。截至2025年底，中國電信主導(dǎo)的量子城域網(wǎng)建設(shè)已在全國40個(gè)主要城市廣泛開展，正在推進(jìn)對31個(gè)省、自治區(qū)、直轄市及省會城市的全面覆蓋。

量子安全方面，QKD具有長期安全性，可以保證密鑰的隨機(jī)性和不可破解性，但物理實(shí)現(xiàn)需要光纖或衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)載體，需結(jié)合其他密碼功能使用；PQC密碼功能完整，在數(shù)字系統(tǒng)上部署算法功能相對簡單，但安全性依然建立在計(jì)算復(fù)雜性上，尚未經(jīng)過長期驗(yàn)證，存在被未來量子計(jì)算和經(jīng)典計(jì)算新技術(shù)破解的風(fēng)險(xiǎn)。因此，QKD與PQC相結(jié)合、“物理層安全+算法層加固”新型信息安全解決方案是方向。

量子計(jì)算熱度最高，目前處于基礎(chǔ)攻關(guān)和實(shí)驗(yàn)階段。

2025 年，瑞典皇家科學(xué)院將諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予量子計(jì)算領(lǐng)域科學(xué)家，進(jìn)一步激發(fā)了外界對量子計(jì)算的關(guān)注。根據(jù)國際學(xué)術(shù)界的共識，量子計(jì)算發(fā)展需經(jīng)歷三個(gè)里程碑：量子計(jì)算優(yōu)越性、專用量子計(jì)算機(jī)、通用量子計(jì)算機(jī)，當(dāng)前尚處于從量子計(jì)算優(yōu)越性向?qū)Ｓ昧孔佑?jì)算機(jī)演進(jìn)的階段。量子計(jì)算正處于多技術(shù)路線并行發(fā)展與激烈競爭的階段，超導(dǎo)、離子阱、中性原子、光量子及半導(dǎo)體等主流路線圍繞量子比特規(guī)模擴(kuò)展與邏輯門保真度提升兩大核心目標(biāo)，均在實(shí)驗(yàn)室中取得了顯著進(jìn)展。

2025年，在超導(dǎo)量子體系，谷歌依托其最新“垂柳”(Willow)超導(dǎo)量子芯片，演示了具備應(yīng)用潛力的“量子計(jì)算優(yōu)越性”，并基于表面碼實(shí)現(xiàn)了超越量子糾錯(cuò)盈虧平衡點(diǎn)，證明了“越糾越對”的可行性。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)在“祖沖之3號”超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)上刷新“量子計(jì)算優(yōu)越性” 世界紀(jì)錄，處理量子隨機(jī)線路采樣問題的速度比超級計(jì)算機(jī)Frontier高15個(gè)數(shù)量級，在此基礎(chǔ)上，后續(xù)發(fā)布的“祖沖之3.2”也成功實(shí)現(xiàn)了超越量子糾錯(cuò)盈虧平衡點(diǎn)。在光量子體系，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)在“九章四號”光量子計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)3050個(gè)光子的控制，刷新世界紀(jì)錄，并首次完成對真實(shí)化學(xué)分子系統(tǒng)的模擬計(jì)算，向?qū)嵱没~出關(guān)鍵一步。其他體系中，美國Quantinuum發(fā)布新一代離子阱量子計(jì)算機(jī)，保真度刷新紀(jì)錄。

值得注意的是，僅中美加3國的極少數(shù)量子計(jì)算研究團(tuán)隊(duì)在特定問題上實(shí)現(xiàn)了“量子計(jì)算優(yōu)越性”，達(dá)到量子計(jì)算發(fā)展的第一個(gè)里程碑階段，并正向第二階段邁進(jìn)，但在實(shí)用復(fù)雜問題上，都還沒有展現(xiàn)“量子計(jì)算優(yōu)越性”。

量子精密測量正在加速走向規(guī)?；逃谩?/strong>

該領(lǐng)域主要是利用量子狀態(tài)對環(huán)境的高度敏感，對一些關(guān)鍵物理量進(jìn)行高精度與高靈敏度的測量。利用量子精密測量方法，人們在時(shí)間、頻率、加速度、電磁場等物理量上可以獲得前所未有的測量精度。量子精密測量涉及的方向和領(lǐng)域相對較多，具有應(yīng)用場景豐富、產(chǎn)業(yè)化前景明確等優(yōu)勢，但不同物理量測量的發(fā)展成熟度也有差異。根據(jù)中國信息通信研究院統(tǒng)計(jì)，2025年全球量子精密測量領(lǐng)域相關(guān)企業(yè)數(shù)量已近 150 家，時(shí)頻、磁場、重力測量類產(chǎn)品已進(jìn)入實(shí)用階段，產(chǎn)業(yè)生態(tài)初具規(guī)模且協(xié)同性持續(xù)提升。該領(lǐng)域需要進(jìn)一步提升技術(shù)成熟度，實(shí)現(xiàn)成本控制，拓展應(yīng)用場景，增強(qiáng)用戶和市場接受度。