揭秘量子科技三大领域最新进展
发布日期：2026-03-27
来源：国盾量子
在国家战略牵引和先行者的示范带动下，近年来国内外量子信息领域不断有“新军”加入，科技巨头和风投资本投入不断增加，初创型中小型量子科技企业茁壮成长。量子通信、量子计算和量子精密测量三大领域均展现出蓬勃的发展势头，各自的热度和成熟度存在差异。
量子通信及相关信息安全领域是目前实用化进程最快的领域。
截至“十四五”末，我国率先构建了天地一体化广域量子保密通信网络的雏形：成功发射世 界首颗量子科学实验卫星“墨子号”和量子微纳卫星“济南一号”，建成国际首条远距离光纤量子保密通信骨干网“京沪干线”、全线贯通总里程超过10,000公里的国家量子骨干网，覆盖京津冀、长三角、粤港澳、成渝等重要区域。截至2025年底，中国电信主导的量子城域网建设已在全国40个主要城市广泛开展，正在推进对31个省、自治区、直辖市及省会城市的全面覆盖。
量子安全方面，QKD具有长期安全性，可以保证密钥的随机性和不可破解性，但物理实现需要光纤或卫星网络载体，需结合其他密码功能使用；PQC密码功能完整，在数字系统上部署算法功能相对简单，但安全性依然建立在计算复杂性上，尚未经过长期验证，存在被未来量子计算和经典计算新技术破解的风险。因此，QKD与PQC相结合、“物理层安全+算法层加固”新型信息安全解决方案是方向。
量子计算热度最高，目前处于基础攻关和实验阶段。
2025 年，瑞典皇家科学院将诺贝尔物理学奖授予量子计算领域科学家，进一步激发了外界对量子计算的关注。根据国际学术界的共识，量子计算发展需经历三个里程碑：量子计算优越性、专用量子计算机、通用量子计算机，当前尚处于从量子计算优越性向专用量子计算机演进的阶段。量子计算正处于多技术路线并行发展与激烈竞争的阶段，超导、离子阱、中性原子、光量子及开云棋牌官网在线客服等主流路线围绕量子比特规模扩展与逻辑门保真度提升两大核心目标，均在实验室中取得了显著进展。
2025年，在超导量子体系，谷歌依托其最新“垂柳”(Willow)超导量子芯片，演示了具备应用潜力的“量子计算优越性”，并基于表面码实现了超越量子纠错盈亏平衡点，证明了“越纠越对”的可行性。中国科学技术大学在“祖冲之3号”超导量子计算机上刷新“量子计算优越性” 世界纪录，处理量子随机线路采样问题的速度比超级计算机Frontier高15个数量级，在此基础上，后续发布的“祖冲之3.2”也成功实现了超越量子纠错盈亏平衡点。在光量子体系，中国科学技术大学在“九章四号”光量子计算机上实现3050个光子的控制，刷新世界纪录，并首次完成对真实化学分子系统的模拟计算，向实用化迈出关键一步。其他体系中，美国Quantinuum发布新一代离子阱量子计算机，保真度刷新纪录。
值得注意的是，仅中美加3国的极少数量子计算研究团队在特定问题上实现了“量子计算优越性”，达到量子计算发展的第一个里程碑阶段，并正向第二阶段迈进，但在实用复杂问题上，都还没有展现“量子计算优越性”。
量子精密测量正在加速走向规模化商用。
该领域主要是利用量子状态对环境的高度敏感，对一些关键物理量进行高精度与高灵敏度的测量。利用量子精密测量方法，人们在时间、频率、加速度、电磁场等物理量上可以获得前所未有的测量精度。量子精密测量涉及的方向和领域相对较多，具有应用场景丰富、产业化前景明确等优势，但不同物理量测量的发展成熟度也有差异。根据中国信息通信研究院统计，2025年全球量子精密测量领域相关企业数量已近 150 家，时频、磁场、重力测量类产品已进入实用阶段，产业生态初具规模且协同性持续提升。该领域需要进一步提升技术成熟度，实现成本控制，拓展应用场景，增强用户和市场接受度。