编者按
2026年1月30日，二十届中共中央政治局就前瞻布局和发展未来产业进行第二十四次集体学习。习近平总书记在主持学习时强调，新一轮科技革命和产业变革加速演进，前沿技术不断涌现，引领和支撑未来产业快速崛起。要站在推进强国建设、民族复兴伟业的战略高度，立足客观条件，发挥比较优势，坚持稳中求进、梯度培育，推动我国未来产业发展不断取得新突破。
未来产业是由前沿技术驱动、处于孕育期或产业化初期的新兴产业，代表着科技革命和产业变革的方向。我国具有发展未来产业的良好基础。回看2025年中国经济成绩单，在国内生产总值突破140万亿元的同时，产业向“新”力积聚成势，低空经济“振翅高飞”，具身智能“敏思巧行”，商业航天“梦圆太空”。党的二十届四中全会着眼“十五五”时期推动高质量发展这一主题，前瞻布局未来产业，提出推动量子科技、生物制造、氢能和核聚变能、脑机接口、具身智能、第六代移动通信等成为新的经济增长点。
围绕未来产业发展，人民论坛已推出《向新向优：解码“十五五”中国经济新增长点》等特别策划，《第六代移动通信的技术演进与产业发展》《生物制造何以成为中国经济增长新引擎》等专题文章，获得广泛好评。现继续“追逐未来”，邀请专家学者聚焦量子科技、商业航天、“人造太阳”等前沿话题，带来深度解读。
【摘要】量子信息科技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，已成为全球科技竞争的关键焦点与大国博弈的重要变量，深刻重塑全球科技竞争格局与产业发展范式，将对经济发展、社会进步等产生深远影响。面对全球主要科技强国纷纷将量子科技上升为国家战略、投入巨资抢占技术制高点的形势，中国需进一步强化基础研究与核心技术攻关、打造协同高效的创新生态体系、加快推动规模化应用与产业培育、积极参与全球治理与国际合作，以更好把握量子时代战略机遇、赢得未来发展主动权。
【关键词】量子科技 新质生产力 未来产业 高质量发展
【中图分类号】G322.0 【文献标识码】A
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，量子信息科技已成为全球科技竞争的关键焦点与大国博弈的重要变量，深刻重塑全球科技竞争格局与产业发展范式。习近平总书记强调：“量子科技发展具有重大科学意义和战略价值，是一项对传统技术体系产生冲击、进行重构的重大颠覆性技术创新，将引领新一轮科技革命和产业变革方向。”2025年10月，党的二十届四中全会审议通过的《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》提出，“推动量子科技、生物制造、氢能和核聚变能、脑机接口、具身智能、第六代移动通信等成为新的经济增长点”，将量子科技作为培育新的经济增长点的关键方向。
量子信息科技的前沿探索与全球发展态势
量子力学诞生已一百年，当前，量子科技正加速从理论走向应用、从实验室迈向社会。量子信息科技，是基于量子力学原理对信息进行处理、传输和测量的新兴技术体系，成为集物理学、信息科学、材料科学、计算机科学于一体的前沿交叉领域，主要涵盖量子计算、量子通信和量子精密测量三大领域，三者相互支撑、协同发展，共同构成量子科技的基石。①
量子计算利用量子叠加和纠缠特性进行信息处理，理论上能够在特定问题上实现远超经典计算机的计算能力，被视为解决复杂系统模拟、优化、机器学习等难题的“算力革命”，在大数分解、数据库搜索、量子模拟、优化问题等方面具有潜在的指数级加速能力，可以加速新型药物、高效催化剂和高性能材料的设计研发，为物流调度、金融投资组合优化等复杂系统提供更优解决方案。全球量子计算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。不同路线在比特数量、相干时间、操控精度、可扩展性等方面各有优劣，尚未形成统一的技术标准。②
量子通信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。其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。量子密钥分发（QKD）通过在通信双方之间分发量子态来生成加密密钥，任何窃听行为都会因干扰量子态而被检测到，从而确保密钥的绝对安全。量子通信的实现途径主要有光纤传输和卫星中继两种。除了量子密钥分发（QKD），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，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。
量子精密测量是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的技术。其通过操控微观量子态（原子、离子、光子等），突破经典测量方法的“标准量子极限”，甚至逼近“海森堡极限”。量子精密测量技术，主要包括原子钟、量子磁力计、量子重力仪、原子干涉仪等。例如，基于量子相干原理的原子钟，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。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。
量子信息科技作为战略性、基础性前沿科技，以其在计算、通信、测量领域的颠覆性潜力，正成为大国战略博弈的焦点和未来产业变革的重要驱动力。量子信息科技具备以下重要价值：首先是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。其次是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。再次是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。
从技术前沿看，全球量子信息科技发展呈现出以下特点：一是硬件性能（如量子比特相干时间、传感器灵敏度）持续突破，不断逼近实用化门槛。二是技术路线多样化竞争，超导、中性原子、光量子等路线各有优劣，尚未出现绝对主导的“赢家”。三是应用导向日益明确，从基础研究向药物发现、材料设计、金融、国防等具体领域发展。四是生态系统加速构建，产学研协同、云服务模式、标准化工作等，共同推动量子科技产业化进程。这些进展预示着，量子信息科技正处于从“技术突破”向“产业革命”转变的关键时期。
从发展态势看，全球量子信息科技已步入到产业生态初显、多元应用探索的关键阶段，并呈现出以下鲜明特征：一是全球主要国家和地区战略博弈空前激烈，投入规模持续攀升。美国通过《国家量子倡议法案》构建了长期稳定的国家战略与投入体系；欧盟通过“量子旗舰计划”整合跨国产学研力量；日本、英国、加拿大等也纷纷推出国家级量子计划。③在这场关乎未来技术主导权的竞赛中，公共财政投入是衡量国家决心的关键指标。根据麦肯锡2025年发布的《量子技术监测报告》，截至2025年4月，全球公共部门宣布的量子技术领域投资总额已高达540亿美元。其中，中国以153亿美元位居全球首位，展现出在该领域进行长期战略性投入的坚定意志。紧随其后的是日本（92亿美元）和美国（60亿美元），形成中美日领跑、欧洲多国跟进的激烈竞逐格局。二是创新生态集群化发展，私营资本积极参与。量子科技的发展高度依赖顶尖高校、科研机构、科技企业及风险资本的紧密互动，形成了若干具有全球影响力的创新集群，如美国波士顿集群、芝加哥集群，英国牛津集群，荷兰代尔夫特集群，以及中国合肥集群等。这些集群汇集从基础研究、工程开发到产业转化的完整链条。与此同时，私营资本正成为推动量子初创企业发展的关键力量。三是颠覆性影响深远，“Q-Day”倒计时引发全球安全关切。量子计算的另一面是对现有公钥密码体系的潜在威胁。能够破解当前广泛使用的RSA-2048等加密算法的量子计算机可能加速到来，通用量子计算机可以攻破非对称加密的那一天被称为“Q-Day”。麦肯锡预计，Q-Day可能在2027年至2036年之间到来。这引发一场全球性的“后量子密码”迁移竞赛，各国政府、金融机构和关键基础设施运营商等，都在加紧评估和部署抗量子计算的密码算法或量子安全通信方案，以应对“现在窃密，未来解密”的国家安全威胁。
中国量子信息科技发展的现状与优势
近年来，中国量子信息科技发展迅速，在量子通信领域实现国际引领，在量子计算领域稳居第一方阵，在量子精密测量多个方向达到世界先进水平，初步构建起覆盖“基础研究—技术攻关—产业转化—生态培育”的全链条创新体系，具有良好发展基础与优势。
国家战略顶层设计与系统性布局优势。中国将量子科技视为事关国家命运和长远发展的重要领域，通过国家意志进行超前规划和稳定支持。从“十二五”规划开始，量子调控与量子信息便被列为重点方向；“十三五”时期，“科技创新2030—重大项目”设立量子通信与量子计算机专项；“十四五”规划进一步将量子信息列为七大前沿科技之一 。党的二十届四中全会再次强调前瞻布局量子科技等未来产业，形成从国家规划到年度部署的完整政策链条，为量子科技发展提供稳定的制度保障。这种“一张蓝图绘到底”的长期主义战略定力，为需要长期投入、厚积薄发的量子科技，提供了最为宝贵的确定性。高达153亿美元的累计公共投入（占全球三分之一左右），以及各地方（如安徽、武汉、济南等）围绕量子科技制定的产业集群发展规划，共同构成从中央到地方、从研发到产业的立体化支持体系。
重大原创成果涌现与部分领域引领优势。首先，在量子通信领域实现全面引领：2016年，中国成功发射世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”；2017年，中国建成全球首个远距离量子保密通信骨干网“京沪干线”，2025年，实现跨越亚非大陆、上万公里的星地量子通信，再次刷新世界纪录；2025年，中国电信更推出融合QKD与PQC的“量子密信”平台，为后量子时代信息安全提供“双保险”。其次，在量子计算领域跻身第一方阵：中国坚持多条技术路线并行探索。在光量子路线上，“九章”系列光量子计算机多次实现量子计算优越性；在超导路线上，“祖冲之号”系列不断刷新性能纪录，“祖冲之三号”在特定问题上的求解速度超越超级计算机千万亿倍，比美国超级计算机Frontier快15个数量级。同时，百度、华为、本源量子等企业推出的量子计算云平台，降低了研发门槛，加速应用探索。再次，在量子精密测量领域多点开花：在量子时间基准、重力测量、磁场成像等方面取得系列突破，部分仪器设备已从实验室走向实地应用测试，为产业升级做好准备。
市场应用场景丰富和产业集群化发展优势。中国拥有世界上最完整的工业体系、最大规模的网民群体和最为丰富的数字经济应用场景。这为量子科技的产业化，提供了无与伦比的“试验场”和“需求池”。无论是量子通信在金融、政务、电力等关键领域的规模化安全应用需求，还是量子计算在人工智能训练、新药研发、物流优化、金融风控等复杂问题上的潜在价值，抑或是量子测量在精准医疗、地质勘探、无人导航等领域的广阔前景，都能在中国找到海量的现实场景。这种由应用端反向牵引技术迭代和产品创新的能力，是加速量子科技从“技术突破”到“市场价值”转化的关键催化剂。我国已形成以合肥、北京、上海、粤港澳大湾区为代表的四大量子产业集群。合肥依托中科大与中科院的科研优势，聚集了国盾量子、国仪量子、本源量子等70多家上下游企业，被誉为“中国量子之都” ；北京依托央企与高校资源，成立中电信量子集团，打造“量子—AI协同创新联合体”；上海与粤港澳大湾区则在金融、制造等领域积极布局量子应用场景。截至2025年8月，全国量子信息相关企业超过140家，占全球比重17%，其中4家企业跻身全球12家量子“独角兽”之列，产业活力不断增强。④
新型举国体制下协同创新与人才培养优势。面对量子科技这类体系复杂、投资巨大、周期漫长的战略性科技任务，中国能够有效发挥“集中力量办大事”的体制优势，整合国家级科研机构（如中国科学院）、高水平研究型大学（如中国科学技术大学）和领军企业的力量，围绕国家目标开展协同创新。这种模式在“墨子号”“京沪干线”等大科学工程中已得到成功验证。当前，国家正进一步推动以领军企业为龙头组建创新联合体，承担重大科技攻关任务，旨在打通从基础研究到工程化、产业化的“最后一公里”。这种有组织科研与市场化力量相结合的模式，是应对未来更激烈技术攻坚战的宝贵组织资源。人才培养方面，北京理工大学、中国科学技术大学、国防科技大学等17所高校设立“量子信息科学”本科专业，合肥工业大学等开设“量子信息科学专业创新实验班”，采用“学术导师+产业导师”双导师制，培养“学术-工程”双能型人才。国家自然科学基金委员会设立“量子信息科学”专项基金，国家留学基金委提供专项奖学金支持学生赴海外深造。
中国量子信息科技发展面临的问题与挑战
面对全球主要科技强国纷纷将量子科技上升为国家战略、投入巨资抢占技术制高点的形势，我国在量子科技关键核心技术突破、产业链自主可控、应用场景拓展、标准与规则制定等方面，依然面临一些问题与挑战。
核心技术攻坚与产业链自主可控存在短板。一方面，我国量子信息科技在取得一系列标志性成果的同时，面临从实验室成果到产业化应用部分关键瓶颈的制约。在量子计算领域，面临量子比特纠错技术与通用量子计算机研发的双重挑战；在量子通信领域，存在成本控制与标准化的现实障碍，在量子精密测量领域，仍有核心传感器件的工程化能力不足与应用场景开发和市场培育滞后的短板。⑤另一方面，我国在产业链关键环节仍存在“卡脖子”风险。高性能单光子探测器、极低温稀释制冷机、高精度电子束曝光机、高性能微波器件、低噪声电子学控制系统、倒装焊设备等关键仪器和设备仍依赖进口。薄膜铌酸锂等先进光子集成材料的国产化率有待提高。在量子计算芯片设计、制造工艺，以及量子软件、算法等关键领域，与国际最先进水平相比仍有差距。技术路线尚未收敛，多种方案并行竞争，意味着我国需在多条战线上同时投入资源，且任何一条路线的选择都伴随着风险和机会成本。一旦关键供应链受制于人，将严重威胁我国量子科技产业的安全稳定与独立发展。
资金投入结构与商业模式面临可持续性问题。首先，资金来源单一且短期化倾向明显。中国量子科技研发主要依赖政府资金和少数国有企业投入，市场化融资和民间资本参与度较低。美国非营利组织量子经济发展联盟（QED-C）发布的《2025年度全球量子产业现状》数据显示，2024年，全球量子领域风险投资近26亿美元，其中美国独占65%（约17亿美元），尽管中国公共投入领先，然而社会风险投资（约1亿美元）与美国相比仍有数量级差距。同时，美国拥有像谷歌、微软、IBM这样的科技巨头深度布局并引领量子创新，而我国尚缺乏具有同等全球影响力和资源整合能力的领军企业扮演产业“链主”角色。其次，商业模式不清晰制约市场活力。例如，本源量子“本源悟空”已服务全球145个国家和地区的用户，然而用户付费意愿和应用深度有限，多数停留在探索阶段。量子精密测量则面临“产品价格高昂、用户教育不足”的问题。如何平衡技术研发投入与市场回报，探索出可持续的商业模式，是量子科技企业面临的共同难题。
标准制定话语权与知识产权布局存在不足。首先，国际标准制定主导权争夺激烈。美国、欧盟凭借技术先发优势，积极主导量子科技国际标准的制定。美国国家标准与技术研究院已完成第一轮后量子密码标准制定；欧盟成立“量子技术委员会”，专门负责量子通信、网络等领域的标准制定。中国虽在量子通信领域推动“抗量子攻击的通信网络安全协议设计指南”等国际标准项目，但在量子计算架构、量子传感性能测试等关键标准领域的影响力仍有待提升。中国主导的ISO/IEC 4879术语标准虽发布实施，但技术标准（如量子比特表征、纠错协议）仍由欧美主导，话语权不足。其次，知识产权布局存在短板。中国量子科技专利数量增长迅速，而高价值专利和核心专利占比不高，在量子纠错算法、新型量子比特等基础技术领域的布局落后于美国。美国企业和研究机构通过专利布局构建技术壁垒，会使中国企业在国际化拓展中可能面临知识产权纠纷风险。
加快推动中国量子信息科技高质量发展
为更好把握量子时代战略机遇、赢得未来发展主动权，中国需进一步强化基础研究与核心技术攻关、打造协同高效的创新生态体系、加快推动规模化应用与产业培育、积极参与全球治理与国际合作，推动量子信息科技高质量发展。
强化基础研究与核心技术攻关。首先，持续加大基础研究投入，筑牢原始创新根基。进一步提高基础研究经费占研发总投入的比重，特别是向量子信息科学基础理论、量子材料、量子算法等“无人区”倾斜。探索设立“量子基础科学卓越中心”，稳定支持一批长期从事基础研究的优秀团队，鼓励颠覆性创新。加强国家重大科技基础设施建设，谋划组建跨学科、跨部门、跨区域的“量子国家实验室”体系。论证启动“通用量子计算机攻关工程”“全球量子卫星通信网络工程”等重大科技工程。其次，聚焦“卡脖子”技术，实现核心器件自主可控。实施重点攻关计划，鼓励和支持国内企业、科研机构联合攻关关键核心器件、高端专用设备和特种材料，如国产化稀释制冷机、高性能量子探测器等。鼓励产业链上下游企业、用户单位组建创新联合体，共同定义产品、共享研发资源、共担创新风险。通过税收优惠、政府采购首台套等措施，为自主可控的量子设备和软件提供早期市场支持，帮助其完成从“可用”到“好用”的迭代升级。
打造协同高效的创新生态体系。首先，加强产学研深度融合，促进创新链与产业链精准对接。打破体制机制壁垒，促进知识、技术、人才等创新要素在产学研之间自由流动。支持领军企业牵头，联合高校、科研院所组建“量子科技产业创新联盟”，围绕产业链关键环节和重大应用场景，共同承担国家重大科技项目，共享知识产权，加速技术迭代和成果转化。其次，建设国家级创新平台和产业集群，优化创新资源配置。强化合肥、北京、上海、广州等现有量子科技产业集群的引领作用，支持加快建设具有全球影响力的量子科技和产业中心，打造全球量子科技创新高地。同时，布局建设一批国家级量子信息科学实验室、技术创新中心和工程研究中心，聚焦公共技术研发、中试验证、标准制定、人才培养等功能，为中小企业和科研团队提供开放共享的技术支撑和服务，降低创新成本，提高创新效率。再次，优化资金扶持方式，引导社会资本加大投入。加大财政资金投入的精准性和引导性。通过中央财政科技计划（专项、基金等），持续支持量子科技基础研究和关键核心技术攻关，发挥“中央企业战略性新兴产业发展专项基金”等政府引导基金的作用，带动社会资本投入。鼓励发展量子科技风险投资，支持设立专注于量子科技领域的创业投资基金，对早期量子科技企业给予税收优惠和风险补偿，吸引更多天使投资、风险投资进入量子领域。
加快推动规模化应用与产业培育。首先，推动“量子+”融合应用。在“量子+金融”领域，探索量子算法在投资组合优化、风险评估中的应用；在“量子+能源”领域，利用量子计算模拟新型电池材料、优化电网调度；在“量子+医药”领域，开展蛋白质折叠、新药分子设计的量子模拟；在“量子+制造”领域，应用量子传感提升精密加工与无损检测水平。通过试点示范，逐步形成可复制、可推广的“量子+”解决方案。其次，探索可持续商业模式。对于量子通信，在政务、金融等对安全性要求极高的领域，可采用“基础设施建设+运维服务”模式，运营商负责建设与维护，用户按端口年费付费；面向大众市场，推广“量子密话”等消费级产品，采用“硬件+服务订阅”模式。对于量子计算，现阶段可采用“量子计算即服务”（QCaaS）模式，通过云平台向用户提供算力，未来随着量子计算机性能提升，可拓展至行业解决方案定制、联合研发等模式。对于量子精密测量，初期可聚焦高端科研仪器和国防领域，采用“高端仪器销售+数据服务”模式；随着技术成熟和成本下降，向工业检测、医疗诊断等民用领域渗透，采用“标准化模块+检测服务”模式。
积极参与全球治理与国际合作。首先，积极参与国际规则与标准制定，提升话语权和影响力。主动参与国际标准组织（如ISO、ITU、IEEE）的工作，推动我国技术方案纳入国际标准。在量子通信标准方面，依托“墨子号”卫星和“京沪干线”等重大工程实践，积极推广中国主导的QKD国际标准提案，在后量子密码学领域，积极响应NIST PQC标准，并结合中国国情制定本国的过渡计划和标准，推动与国际标准的兼容互认。支持国内企业和研究机构深度参与欧洲“量子旗舰计划”、美国“国家量子计划”等国际合作框架下的标准化活动，与欧美日韩等主要国家建立常态化的标准对话与协调机制，共同引领全球量子科技标准体系建设。其次，积极参与国际量子科技合作项目。在坚持底线思维、保障国家安全的前提下，积极主动地开展高水平的国际科技合作，鼓励国内机构参与甚至发起国际大科学计划。举办高水平国际量子科技会议与展览，积极开展形式多样的国际技术交流与人才合作，吸引全球人才与资本。依托“一带一路”等国际合作框架，推动我国成熟的量子通信安全解决方案“走出去”，在服务全球数字安全治理的同时，打造国际合作新范式。
【注：本文系国家社会科学基金重大项目“新兴领域军民融合高质量发展的机制和路径研究”（项目编号：22&ZD069）阶段性成果】
【注释】
①潘建伟：《量子信息科技的发展现状与展望》，《物理学报》，2024年第1期。
②俞大鹏：《量子计算技术路线演进与国家战略协同》，《人民论坛·学术前沿》，2025年第15期。
③俞凤：《量子博弈：美国在量子信息科技领域的对华竞争》，《当代美国评论》，2025年第1期。
④张萌：《量子信息技术加速发展 我国跻身第一梯队》，《通信世界》，2025年第18期。
⑤李硕、李欣欣、张雪松等：《量子信息科技与产业发展态势及未来展望》，《中国工程科学》，2025年第1期。
责编/于洪清 美编/陈媛媛
声明：本文为人民论坛杂志社原创内容，任何单位或个人转载请回复本微信号获得授权，转载时务必标明来源及作者，否则追究法律责任。
