2026年量子科技发展：抢占复兴战略高地

2026/03/232026年量子科技发展：抢占复兴战略高地汇报人:1234CONTENTS目录01

量子科技：新一轮科技革命的战略制高点02

中国量子科技的战略布局与政策支持03

量子计算：从原型机到实用化突破04

量子通信：构建绝对安全的信息传输体系CONTENTS目录05

量子精密测量：超越经典极限的感知革命06

量子科技产业链与产业生态构建07

中国量子科技的国际地位与竞争优势08

面临的挑战与未来发展对策量子科技：新一轮科技革命的战略制高点01量子科技的定义与核心领域量子科技的定义量子科技是基于量子力学原理（如量子叠加、量子纠缠等），与信息科学、计算科学、材料科学等交叉融合，对信息进行处理、传输和测量的新型科学技术体系，入选2024年度十大科技名词。量子计算：算力革命的核心引擎利用量子叠加和纠缠特性进行信息处理，理论上在特定问题上实现远超经典计算机的计算能力。主流技术路径包括超导量子、离子阱、中性原子、光量子、半导体量子点等，我国“祖冲之三号”超导量子计算原型机处理特定任务速度比目前最快超级计算机快15个数量级。量子通信：信息安全的“终极盾牌”致力于利用量子态的独特性质构建理论上无条件安全的信息传输通道，关键技术包括量子密钥分发（QKD）、量子隐形传态和量子中继等。我国“墨子号”量子科学实验卫星成功实现千公里级星地量子密钥分发，“京沪干线”等骨干网络建成投用。量子精密测量：超越经典极限的感知技术利用量子系统对物理量（如时间、磁场、重力场、加速度等）进行超高灵敏度检测，突破经典测量方法的“标准量子极限”。主要包括原子钟（精度可达10-18量级）、量子磁力计、量子重力仪、原子干涉仪等，在导航、地质勘探、医疗诊断等领域应用广泛。全球量子科技竞争格局与发展态势全球战略布局与投资规模

截至2025年，全球超30个国家和地区出台量子信息领域发展规划，累计投资超350亿美元，美国《国家量子倡议法案》、欧盟“量子旗舰计划”、日本“Q-LEAP计划”等竞相布局。技术路线与产业化进程

量子科技呈现多技术路线并行格局，超导、离子阱、光量子、中性原子等路线各有优劣。2026年硬件性能持续突破，量子计算从“演示验证”迈向“实用价值探索”，量子通信向广域覆盖与星地一体化演进，量子测量实现高精度与小型化突破。国际竞争焦点与生态构建

大国博弈聚焦技术标准制定权与供应链安全，全球量子独角兽企业加速垂直整合与生态构建。北美、欧洲、亚太形成产业集群，量子与AI、高性能计算等技术深度融合，催生“量子AI”等新业态，全球人才争夺白热化，教育体系加速革新。量子科技对国家安全与经济发展的战略价值国家安全的战略基石量子通信为军事指挥、外交通信、金融交易等关键信息传输提供“无条件安全”保障，是信息时代国家安全的“盾牌”。例如，美国国防部高级研究计划局（DARPA）指出，量子传感技术将彻底改变潜艇探测、隐身目标识别和战场态势感知能力，重塑未来战争形态。经济发展的新增长引擎量子科技将催生全新的产业生态和商业模式。量子计算在药物发现、材料设计、金融服务、物流优化等领域的应用，有望创造数万亿美元的经济价值。到2035年，量子计算单项技术的市场规模可能达到720亿美元。同时，量子精密测量将推动高端仪器仪表、工业质检、医疗诊断等产业升级，形成新的经济增长点。国际竞争的战略制高点量子科技的领先地位直接关系到国家科技话语权和产业竞争力。当前，全球主要国家均将量子科技列为国家战略优先领域，投入巨资支持研发。我国“十五五”规划将量子科技列为未来产业布局首位，承载着在全球新一轮科技革命中“抢占制高点”的战略使命。中国量子科技的战略布局与政策支持02"十五五"规划中的量子科技定位国家战略优先领域量子科技被《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》明确列为未来产业重点方向，与生物制造、氢能和核聚变能等共同成为新的经济增长点，体现国家战略顶层设计。新质生产力核心引擎作为引领新一轮科技革命和产业变革的战略性、颠覆性技术，量子科技承载着我国在全球科技竞争中抢占制高点的战略使命，是培育新质生产力、推动高质量发展的关键驱动力。未来产业首位布局在“十五五”规划未来产业布局中，量子科技被置于首要位置，成为牵引前沿技术突破、打造战略性新兴产业集群的核心力量，政策支持从方向引导转向实质性制度保障，如建立未来产业投入增长和风险分担机制。国家层面政策支持与投入机制

国家战略顶层设计与政策演进量子科技连续七年写入政府工作报告，2026年《政府工作报告》明确提出培育发展量子科技等未来产业，建立未来产业投入增长和风险分担机制。“十五五”规划将其列为未来产业首位，定位为新质生产力核心引擎。

中央财政专项与风险分担机制2025年政府工作报告提出建立未来产业投入增长机制，国家自然科学基金启动第二代量子体系重大研究计划，国家创业投资引导基金明确将量子科技列为重点聚焦的前沿领域，采用20年存续周期匹配长周期研发需求。

地方政府协同推进与产业布局安徽、北京、广东、江苏等地启动量子科技产业先导区建设，合肥提出打造“量子科技技术与产业双高地”，北京、上海等16城已建或在建量子城域网，形成“东部引领、中部崛起”的区域格局。

国家级创新平台与生态构建中国电信联合15家央企发布中央企业量子人才科创空间，构建国家级创新平台。各地依托产学研用主体布局建设中试平台，工业和信息化部优先支持量子科技等领域中试平台纳入部重点培育管理。地方产业布局：北京、安徽等先导区建设

北京：原始创新与产业转化双轮驱动北京集聚全国约65.8%的量子科技资源，承担原始创新与产业转化双重任务。启动量子-人工智能协同创新联合体、量子计算产业创新中心等平台，构建开放共享的产业生态。

安徽：打造量子科技技术与产业双高地安徽以合肥为核心，提出打造“量子科技技术与产业双高地”，拥有中国科学技术大学等顶尖科研力量，在量子通信网络建设（如合肥量子城域网）和量子计算研发方面成果显著。

东部引领：多省市协同发展格局东部地区（安徽、北京、广东、江苏）在量子科技资源和产业布局上占据主导，形成了以重大基础设施为核心、产学研紧密结合的创新枢纽，推动量子科技从实验室走向产业化。

中部崛起：战略接力与区域协同中部地区（湖北、湖南、江西）加速建设量子通信网络节点与量子计算产业配套，形成“承东启西”的战略接力。例如，湖北省将量子科技作为未来产业“赛道布局”的核心方向，深化部省合作与区域协同。量子计算：从原型机到实用化突破03主流技术路线进展：超导、离子阱与光量子

01超导量子计算：性能突破与实用化加速2025年，中国科大潘建伟团队成功构建105比特超导量子计算原型机“祖冲之三号”，处理“量子随机线路采样”任务速度比目前最快超级计算机快15个数量级。其升级版本“祖冲之3.2号”在码距为7的表面码上实现低于纠错阈值的量子纠错，开辟“全微波控制”新路径，为大规模容错量子计算奠定基础。中国电信“天衍-504”超导量子计算机已对外提供服务，与美国处于同一水平。

02离子阱量子计算：高保真度与逻辑比特构建离子阱路线凭借高保真度量子门操作，在量子纠错与逻辑量子比特构建方面取得进展。Quantinuum推出的离子阱量子计算机实现行业领先的性能提升。离子阱量子比特相干时间长，但操作速度相对较慢，在需要高精度操控的场景具有优势，是量子计算领域重要技术路线之一。

03光量子计算：专用优势与集成化探索光量子计算在专用问题上有望实现优势扩展，中国在光量子计算领域处于国际第一方阵。合肥硅臻芯片技术有限公司于2025年发布全球首个基于硅光集成的通用可编程光量子计算机。光量子计算通过集成光子芯片技术，正逐步向紧凑化、芯片化部署演进，在特定计算任务上展现出巨大潜力。量子纠错关键技术突破与容错计算展望量子纠错技术里程碑成果2026年1月，中国科大潘建伟院士团队在“祖冲之3.2号”处理器上，于码距为7的表面码上实现了低于纠错阈值的量子纠错，达到“低于阈值，越纠越对”的关键里程碑，开辟了“全微波控制”新路径。量子纠错核心技术方向核心突破集中于纠错技术：逻辑比特的错误率通过动态纠错与新型编码方案显著降低，部分平台有望实现“纠错增益”，即逻辑比特比物理比特更稳定。量子计算实时纠错系统研发高精度量子操控与探测重大研究计划聚焦量子计算的实时纠错系统设计与构建，目标将逻辑错误率降至10⁻⁶量级，完成高质量逻辑内存上完备逻辑门集合及逻辑算法的实验验证。容错量子计算实用化展望量子纠错是实现通用量子计算的核心挑战。预计2030年左右有望交付具备通用计算能力的量子计算机，可实现数千个物理量子比特，支持实验性量子纠错与部分商用场景，为量子计算实用化奠定基础。量子计算云平台与行业应用探索01量子计算云平台：连接技术与用户的桥梁量子计算云平台通过“经典-量子混合计算”模式降低使用门槛，成为技术落地的核心途径。如中国电信“天衍”量子计算云平台访问量超4400万，实验任务数超340万，服务覆盖全球用户。02金融领域：优化风险与投资组合量子算法在金融领域用于风险管理、投资组合优化等场景。本源量子联合建信金科推出中国首批量子金融应用，利用量子计算提升风险评估与资产配置效率。03生物医药与材料科学：加速研发进程量子计算助力药物研发与新材料设计，可高效模拟分子结构与蛋白质折叠。依托“本源悟空”量子计算机完成全球最大规模量子计算流体动力学仿真，加速新药与催化剂研发周期。04能源与物流：解决复杂系统难题在能源领域，量子计算优化电网调度；物流领域则提升路径规划效率。上海电力已开始探索量子计算在电网优化中的应用，展现出解决复杂系统问题的潜力。量子通信：构建绝对安全的信息传输体系04量子密钥分发（QKD）技术与网络建设

QKD技术原理与核心价值量子密钥分发（QKD）利用量子态不可克隆原理和测不准原理，通过在通信双方间分发量子态生成加密密钥，任何窃听行为都会干扰量子态而被检测，从而确保密钥的绝对安全，为信息传输提供理论上无条件安全的保障。

QKD实现途径与关键技术QKD主要通过光纤传输和卫星中继两种途径实现。关键技术包括量子密钥分发协议、量子隐形传态和量子中继等，同时，应对未来量子计算机威胁的抗量子加密（PQC）也成为研究热点，我国正积极探索QKD与PQC的融合方案。

国内QKD网络建设现状我国在量子通信网络建设方面处于国际领先地位，已建成“京沪干线”“武合干线”等国家广域量子保密通信骨干网，并在合肥、北京、上海等16个重点城市建设量子城域网，形成覆盖全国的量子安全服务网络，量子通信用户规模突破680万。

QKD应用领域与规模化推进QKD技术已在政务、金融、能源等关键领域开展规模化应用，如金融交易数据加密、政务信息安全传输等。中国电信等企业推出天翼量子密信、OTN量子加密专线等系列产品，打造行业标准化解决方案，推动QKD从单一安全传输向综合信息服务升级。星地一体量子通信网络发展现状

全球广域量子通信网络建设进展量子保密通信网络正从城域、干线的点对点连接，转向多节点、可重构的广域网络。2026年，多个国家将有望实现跨区域甚至跨国量子密钥分发试验网运营，并与经典通信网络基础设施进行共生部署。

星地量子通信常态化运行与星座计划星地量子通信将实现常态化运行，低轨量子卫星星座计划将进入密集发射期，旨在构建覆盖全球的量子密钥分发与科学实验平台。我国“墨子号”量子科学实验卫星成功实现千公里级星地量子密钥分发。

量子互联网雏形初现与关键技术突破量子互联网的雏形将初现，量子存储与中继技术有望取得关键进展，实现纠缠分发距离的大幅延伸，为未来分布式量子计算与传感网络奠定基础。

我国量子通信网络建设领先优势我国在量子通信领域已实现规模化应用，“京沪干线”“武合干线”等骨干网络建成投用，量子保密通信覆盖25个重点城市，用户规模突破680万，在网络建设和应用推广方面处于国际领先地位。后量子密码（PQC）与量子通信融合应用PQC与QKD融合的必要性量子计算的发展对传统密码体系构成威胁，QKD提供物理层安全但部署成本高、传输距离受限，PQC基于数学算法可在现有基础设施运行，二者融合可构建“物理+数学”双轨安全架构。国内融合方案探索与实践我国正积极探索QKD与PQC的融合方案，力求在安全性和兼容性之间取得平衡，构建面向未来的混合加密体系。中国电信发布全球首个融合QKD和PQC的分布式密码体系，成功攻克“通量密一体传输技术”。典型融合应用场景天翼量子密信融合QKD与PQC核心技术，为即时通讯、视频会议等办公场景提供安全保护；OTN量子加密专线为关键业务数据传输搭建“抗量子计算攻击”的安全专属通道。量子精密测量：超越经典极限的感知革命05原子钟与时间频率标准应用

原子钟：量子精密测量的时间基准原子钟基于量子相干原理，是目前最精确的时间频率标准，其精度可达10⁻¹⁸量级，是全球卫星导航系统、通信网络同步和基础物理研究的关键支撑。

卫星导航系统的核心支撑原子钟为全球卫星导航系统（如北斗）提供超高精度时间基准，确保定位、测速和授时服务的准确性，是现代导航系统不可或缺的核心部件。

通信网络与金融交易的时间同步在通信网络中，原子钟保障了数据传输的同步与稳定；在金融交易领域，其提供的高精度时间戳确保了交易的顺序和一致性，防范金融风险。

基础科学研究与计量标准的基石原子钟不仅是国家计量体系的核心，为长度、质量等基本物理量的精确测量提供时间基准，还在相对论验证、暗物质探测等基础科学研究中发挥关键作用。量子磁力计与重力仪的产业化进展

量子磁力计：从实验室到多场景应用量子磁力计（如超导量子干涉装置、NV中心磁力计）能够探测极微弱的磁场变化，在地质勘探、脑磁图（MEG）医学诊断、潜艇探测等领域具有不可替代的应用价值。2026年，其核心技术自主化水平持续提升，部分产品已实现工程化突破。

量子重力仪：高精度测量赋能资源与灾害监测量子重力仪可满足绝对重力测量、无漂移连续重力监测、无漂移流动重力勘测等实际场景应用需求，为矿产资源勘探与地震灾害监测提供精准感知。如国盾量子推出的冷原子重力仪已成功应用于相关领域。

产业化关键：小型化、低成本与稳定性提升2026年量子测量设备正加速芯片化与小型化，开始集成于可移动平台（如无人机、车辆），并逐步降低成本，开拓地质勘探、地下基建监测、医疗影像等民用市场。同时，提升长期稳定性与环境适应性是工程化的重要方向。量子精密测量在医疗与地质勘探中的应用

量子磁力计赋能脑磁图（MEG）医学诊断基于超导量子干涉装置（SQUID）或NV中心的量子磁力计，能够探测极微弱的磁场变化，在脑磁图（MEG）医学诊断领域具有不可替代的应用价值，可用于脑功能研究和神经系统疾病诊断。

量子重力仪提升矿产资源勘探精度冷原子重力仪等量子精密测量设备，实现了超越经典技术极限的重力场测量精度，为矿产资源勘探提供了更精准的地下结构信息，提升资源勘探效率与准确性。

量子测量技术助力地震灾害监测量子精密测量技术，如基于原子干涉的重力仪等，可满足无漂移连续重力监测等实际场景应用需求，为地震灾害监测提供高灵敏度的感知手段，有助于提升灾害预警能力。量子科技产业链与产业生态构建06产业链上游：核心器件与材料国产化核心器件国产化突破进展在量子通信领域，我国在单光子探测器、量子随机数发生器等核心器件上实现国产化替代，部分指标达到国际领先水平。例如，中国电信旗下企业推出的全球首款工程化四通道超低噪声半导体单光子探测器，探测效率、暗噪声等关键指标刷新世界纪录。关键材料自主化能力提升在超导量子计算所需的超导材料方面，国内企业和科研机构正积极攻关，努力提升高纯度超导材料的制备能力。同时，在量子精密测量领域，用于制造量子传感器的特种材料也在逐步实现自主供应，减少对进口的依赖。上游设备国产化取得重要成果稀释制冷机作为超导量子计算的核心配套设备，国内企业如量机技术已打破欧美垄断，2025年前半年营收达7000万元，预计2025年全年净利润超5000万元，新制整机市占率达31%，成为国内量子计算关键硬件支撑。国产化面临的挑战与应对尽管上游核心器件与材料国产化取得一定进展，但在部分高端领域如部分特种激光器、高端精密测控系统等仍依赖进口。为此，国家通过政策引导，设立专项基金支持上游产业链发展，鼓励企业加大研发投入，加强产学研合作，提升自主可控能力。中游系统集成与整机制造量子计算整机性能竞赛白热化中美是主要玩家。美国在超导（IBM、Google）和离子阱（Quantinuum、IonQ）路线上具有优势。中国在超导（“祖冲之”系列）和光量子（“九章”系列）路线上达到国际领先水平。量子通信设备与网络系统集成中国量子通信网络建设（京沪干线、城域网）规模全球领先。国内企业如国盾量子早有布局，已在部分骨干网络、区域及局域网络实现应用。量子精密测量仪器开发与工程化量子精密测量仪器如原子钟、量子磁力计、量子重力仪等，正从实验室级性能验证向工程化指标提升，如中国电信旗下中电信量子集团控股的国盾量子推出冷原子重力仪，可满足绝对重力测量等实际场景应用需求。核心研发能力集中与系统级集成优化量子计算产业链核心研发能力集中在整机厂商手中，需其投入大量资源进行系统级集成优化。超导路线成熟度较高，标准化与产品化进展领先，上游产业链结构更清晰、配套环节更完善。下游应用场景与行业解决方案政务领域：构建安全通信屏障量子通信技术在政务领域广泛应用，如量子密钥分发（QKD）为政务数据传输提供无条件安全保障。中国电信推出的天翼量子密信、量子云印章等产品，已服务于全国多个政务系统，实现核心数据加密和用印安全追溯。金融领域：优化风险与交易安全量子计算助力金融风险模型计算、投资组合优化及欺诈检测。本源量子联合建信金科推出中国首批量子金融应用，利用量子算法提升金融决策效率。量子通信则保障金融交易数据在传输过程中的绝对安全，防范量子计算时代的加密风险。能源与物流：提升效率与稳定性在能源领域，量子计算用于优化电网调度，上海电力已开始相关探索；量子精密测量技术可提升电网故障检测精度。物流领域，量子优化算法应用于路径规划，提高物流效率，降低运营成本，相关解决方案正逐步落地。生物医药与材料：加速研发进程量子计算在药物研发和新材料设计中发挥重要作用，通过模拟分子结构和蛋白质折叠，显著缩短研发周期。例如，利用“本源悟空”量子计算机完成大规模量子计算流体动力学仿真，为新型药物和高效催化剂的研发提供支持。国防与公共安全：强化感知与防护量子精密测量技术如量子磁力计、量子重力仪等，在地质勘探、潜艇探测、低空反无、地震灾害监测等领域应用，提升国防和公共安全领域的感知能力。单光子成像雷达在烟雾、黑夜等复杂环境下实现远距离高分辨成像，保障基础设施安全。中国量子科技的国际地位与竞争优势07量子通信领域的国际领先成果

全球规模最大的量子通信网络基础设施我国已建成全球规模最大、技术先进、应用广泛的量子安全基础设施，在全国40个重点城市规模化建设量子城域网，量子通信用户规模突破680万。

星地一体量子通信网络实现全球领先"墨子号"量子科学实验卫星成功实现千公里级星地量子密钥分发，构建起星地一体的广域量子通信网络，在量子密钥分发、量子隐形传态等领域持续保持国际领先。

核心技术自主可控与标准制定贡献在量子密钥分发（QKD）、量子随机数发生器等核心技术上实现自主可控，主导及参与国内外标准110余项，中国主导的量子密钥分发安全证明方法被纳入国际标准。

行业应用场景规模化落地推出天翼量子密信、量子云印章、OTN量子加密专线等系列产品，在政务、金融、能源等关键领域实现规模化应用，为数字经济筑牢量子安全底座。量子计算与精密测量的国际竞争力量子计算：中国跻身全球第一方阵我国量子计算在超导、光量子路线取得显著突破，如“祖冲之三号”超导量子计算原型机处理特定任务速度超经典超级计算机15个数量级，并在码距为7的表面码上实现低于纠错阈值的量子纠错，开辟“全微波控制”新路径。“九章”系列光量子计算机也持续保持国际领先。量子精密测量：多方向跃进国际先进行列我国在量子精密测量多个方向取得重要进展，如微波原子钟、冷原子重力仪等已实现商业化应用。中国电信旗下国盾量子推出的冷原子重力仪可满足绝对重力测量等需求，单光子成像雷达已应用于低空经济等领域，核心技术自主化水平持续提升。全球竞争格局：中美欧引领，多技术路线并行全球量子计算呈现多技术路线并行发展格局，超导、离子阱、光量子、中性原子等路线各有优劣。美国在超导和离子阱路线有先发优势，中国在超导和光量子领域表现突出，欧洲在量子通信标准制定等方面有特色。国际竞争聚焦技术突破、生态构建及标准主导权。国际合作与全球治理参与

积极参与国际大科学计划我国深度参与全球量子科技领域的大科学计划，如在量子通信、量子计算等领域与多国开展联合研究，共同推动技术突破与标准制定。

推动量子科技国际标准制定在量子密钥分发安全证明方法等领域，中国主导的技术方案被纳入国际标准，提升了在全球量子科技治理中的话语权。

构建量子科技国际合作平台通过主办量子科技和产业大会等国际交流平台，吸引全球顶尖专家学者、企业参与，促进技术交流与产业合作，展示中国量子科技硬实力。面临的挑战与未来发展对策08技术瓶颈与产业化障碍

01量子计算：从含噪到容错的跨越挑战当前量子计算处于NISQ时代，量子比特易受环境干扰，纠错技术尚未成熟。尽管“祖冲之三号”实现低于阈值的量子纠错，但逻辑比特错误率仍需降至10⁻⁶量级才能支撑实用化，且从实验室样品到工程化产品的跨越面临稳定性与可扩展性难题。

02量子通信：带宽限制与成本制约量子通信目前以QKD为主，需专用设备和链路，部署成本高，且直接承载大规模信息传输存在带宽受限问题。虽已建成“京沪干线”等网络，但PQC标准化和迁移工程复杂，QKD与PQC融合方案仍需探索，产业链协同不足。

03量子精密测量：工程化与成本控制难题量子精密测量技术在实验室验证了高精度，但环境适应性、长期稳定性等工程化指标待提升。核心部件如特种材料、低温系统依赖进口，系统集成能力与标准化程度不足，导致成本居高不下，民用市场渗透率低。

04产业链协同与生态构建滞后我国量子科技上游核心硬件如稀释制冷机、高端探测器部分依赖进口，中游整机性能与国际领先