量子时代加速到来：2025年是量子力学诞生100周年，联合国教科文组织宣布2025年为“国际量子科学与技术年”，从费曼的构想到千 比特量子计算机的诞生，量子科技通过“基础理论—技术验证—产业生态”的链式突破，已成为大国科技竞争的核心战场；中国以合肥、 北京、上海为枢纽的产业生态，与美欧形成三足鼎立，量子纠错、异构融合与场景落地的突破决定下一阶段各国量子科技竞争力的格局。
“十五五”规划核心赛道：进入“十五五”，量子科技被正式列入未来产业布局的首位，是国家战略重心持续前移的集中体现，政策脉 络的演进，正见证着国家对这一前沿领域的重视不断加码。
目前，量子科技可分为量子计算、量子通 信、量子精密测量三大核心领域。
量子计算具有强大的并行计算和模拟能力： 一旦成功研制，基于计算复杂度的经典信 息安全体系将受到巨大冲击；例如，基于 量子计算机的“Shor 算法”能够轻易破 解当前在公钥加密和电子商业中被广泛使 用的非对称加密算法，而基于量子密钥分 发的量子保密通信的安全性与计算复杂度 无关，即使是量子计算机也无法破解。
量子计算研究的核心任务是实现多量子比 特的相干操纵：实现量子计算主要的物理 系统包括光量子、超导量子线路、超冷原 子、离子阱、固态自旋、硅基量子点以及 拓扑态等，这些系统各自具有优势和缺点， 构建量子计算机的技术路线尚未收敛。
企业已成为量子信息技术与产业发展的重要力量：全球量子信息相关企业数量突破800家，其中量子计算领域占比约49%，PQC领域发 展迅速，相关企业已突破百家。从企业国家分布看，欧盟有量子企业238家，占比29%，其中德国量子企业数量超过70家；美国有量子 企业数量215家，占比26%；我国有量子企业145家，占比17%。
我国企业数量相较欧美仍有一定差距：欧美量子计算产业生态聚集度高，相关企业数量是我国的近6倍，量子通信领域我国企业数量领先， 量子测量领域则是美国领先，PQC多为初创企业和信息安全领域企业新增布局。
市场投融资热情高涨，量子计算明星企业是资本市场追逐热点：近十年来全球量子信息领域产业投融资事件达1400余笔，融资金额超 145亿美元；其中，风险投资占比约67%，金额近百亿美元，占据主导地位，说明产业化仍处于早期起步阶段，政府和军方的赠予类投 资近年增长迅速；从地区分布看，美国企业和市场投融资活跃度高，全球占比约50%，欧盟量子企业融资超20亿美元，我国约为14亿美 元；从技术领域看，量子计算企业融资近百亿，占比约80%，是市场关注焦点，PQC企业近年来开始逐步成为投融资热点。
为什么量子计算现在如此重要？一旦硬件突破关键阈值，传统超级计算机需要数个世纪才能解决的问题，在几分钟内即可解决，从而为 从制药到金融等各个行业释放巨大价值；到目前为止，尽管量子计算利用叠加态、纠缠等现象有望实现远超最先进经典计算机的计算能 力，但尚未解决任何一件经典计算机无法处理的实际问题；目前量子计算虽然优势有限，但在某些领域具有工业应用价值；
D-Wave（2025 Science）在工业相关任务中首次清晰地展示了量子霸权：量子退火器可以解答一些经典计算无法解决的、具有实际意 义的问题，在几分钟内完成了可编程材料模拟，而Frontier超级计算机需要近一百万年的时间和全世界一年的电力消耗才能完成；
D-Wave（2023 Nature）证明了5000量子比特可编程自旋玻璃中的量子临界动力学：利用超导量子退火器在数千个量子比特上实现 了量子临界自旋玻璃动力学，为大规模量子模拟提供了理论和实验支持，并在能量优化方面具有拓展优势；
IBM（2023 Nature）证明了量子计算在容错技术出现之前的实用性：利用误差缓解技术，在噪声较大的127量子比特处理器上实现了 在超越传统经典计算的规模下，对电路体积进行精确期望值的测量，描绘出一幅噪声量子计算机实用性越来越光明的图景；
Google（2023 Nature）通过缩放表面码逻辑量子比特来抑制量子误差：巧妙地利用更多物理量子比特，实现前所未有的误差控制， 该量子纠错方案的量子纠错性能随着量子比特数量的增加开始提升，为达到计算所需的逻辑错误率指明了方向；
Quantinuum是全球最大的综合量子计算公司：推出业内首台囚禁离子56量子比特量子计算机，实现了比现有行业基准高出100倍的性 能提升；与微软合作，发布了2030年实现通用、完全容错量子计算的路线图，显著加快了商用量子计算系统的研发进程；
量子技术已经开始发挥作用：这些结果具有领域特异性，不具有普遍性，但它们证明了一旦规模、噪声和控制超过某些阈值，性能差距 就会从渐进式增长跃升至天文数字，而这种差距是可以转化成为经济效益的。
量子计算目前处在NISQ时代：当今设备中的“嘈杂”量子比特极易出错，目前尚无通用且简单的纠错方法，现在的量子计算机还无法执 行在传统高性能计算机器上无法完成的、具有实际应用价值的计算任务，当前的现状通常被称为“嘈杂中等规模量子”（NISQ）时代；
量子设备采用的量子比特物理系统差异极大：与经典计算机一样，量子计算机也有一个核心处理器和一套控制堆栈，其核心取决于所使 用的量子比特类型，每一种都基于不同的物理机制来创建和操控量子比特，尚无明确迹象表明是否会有哪一种最终成为主流。
量子计算正处于理论研究向应用落地探索转化的关键阶段：早期突破将集中在量子力学具有结构优势的四个领域，1）模拟，用于加速药 物发现、新型催化剂和先进制造的分子和材料建模；2）优化，通过复杂的物流、财务和产业规划，实现小的收益，从而获得巨大的经济 回报；3）机器学习，更快地训练和推理复杂模型，使人工智能能力超越当前极限；4）密码学与安全，破解现有加密技术并创建抗量子 攻击的标准，这对国家安全具有重要意义。
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