量子产业发展白皮书 2024.docx

传态,量子隐形传态技术为量子网络和量子计算提供了量子态传输的基础。（五）抗量子密码技术由于量了计算机发展迅速，高量子比特数量、高容错性能的量子计钵机对经典密码的安全产生极大威胁。抗;it密码（Post-quantumCryptography）是一种能鲂抵御量子计算机破译能力的前瞄性安全技术。目前抗量子密码算法主要有基于格的抗量子密码算法、基于编码的抗量子密码穿法、然于多变量的抗量子密码兑法、基丁哈希函数的抗量了密码算法以及基于曲线同源的抗量子密码算法等。抗量子密码技术能铭有效地防止加密信息被窃取和破解，未来将对信息安全起到至关重要的作用。四、量子精密测量关键技术产品（）量了时频同步量子时频同步主要通过原子钟实现，基本原理是利用原子量子态吸收或择放能量时的能级跃迁过程移放出电磁波，由于该电磁波具有极高的精确度和稳定性，测量其共振频率，能够保证超高精度的计时。不同原子的共振频率不同，常见的原子钟主要有艳原子钟、氢原了钟、枷原子钟、相干布局数囚禁（CoherentPopu1.ationTrapping.CPT）原子钟等。量子时频同步可以达到每年仅产生两千万分之秒误差的精度，为科学研究、天文观测、卫星定位导航等领域提供巨大帮助。（二）量子磁场测量量了琛场测量的主要产品是量子磁力计，基于量子物理原理操纵原子、电子、光子等单个量子，利用量了的纠缠、相干以及叠加等员子系统特殊性质进行高灵敏度的磁场测量。蚊子磁力计典型产品包括光泵踩力计、原了磁力计、金刚石NV色心磁力计等。量子诙力仪测量精度远超传统传感器，能够达到海森堡极限，且具有体积小、重量轻以及灵敏度高等特点，将在科学研究、生物医学、环境勘探等磁传感领域发挥重大作用.（三）量子重力测量量子重力测量通过量子束力仪IJMrTi力梯度仪完成，利用冷原应用方国家/地区案例简介DH1.美国路径优化：DH1.利用IBMQuantum的量子计算服务,模拟并优化货物从起点到终点的最佳路径，显著提高了路径规划的效率和准确性.库存优化：DH1.使用量子计仪来模拟和分析库存水平、订单能求和运输时间等因素，以预测未来的底存需求，或少库存成本并提高客户满意度.运输时间预冽：WI1.利用贵子计算来模拟和分析各种因素对运输时间的影响，如天气、交通状况、车辆状况等.DH1.通过St子计亢，俄的更准确地颈测货物的运输时间,并为客户提供更Ur旅的服务.UPS美国IBMQUan1.Um为UpS旌供量子计算服务,用于优化包裹递送路径和车辆调度。UPS通过地子计算技术成功战少了运输时间和成本，提高了物流效率，并降低了碳持放.（四）量子通信+金融量子通信技术能够满足金融行业对信息传输安全性极高的要求。金融机构和量了通信设备供应商正共同努力，深入地探索确保在有线、无线以及云计奥等各种环境下信息传输的安全性.自2018年以来，美BdK朱谦I赛辿第比明理.2024年国着手探索将量子密钥分发技术应用于金融服务行业。同时，众多国内外商业银行正在主动试验揩电子随机数生成技术融入到网上银行登录、支付、结算以及资金转账等多个业务环节中，以提升客户信息识别和验证的安全性。表4量子通信+金融应用案例应用方国家/地区案例简介汇丰银行英国汇丰银行使用坡子安全城域网来坪估其位伦敦码头区金丝彼码头的全球总部与62公里外的伯克郡数据中心之间通过标准光纤电缆进行数据的安全传输。新韩银行韩国新M银行与KT、东芝合作建立一个连接新临银行首尔总部与其江闱分馆（距离约22公里）的最了通信网络,利用QKD保护光线路的物理层，并将PQC公钥算法应用,互联网安全1.议，提供针对密码分析攻击的安全性。提升诊断效率、优化治疗效果。（七）量子精密测R+地质勘探量子精密测量仪器拥有高度灵敏、快速测址和长久耐用等特性。在地质勘探领域，利用母子求力仪、量子磁力仪等仪渊，可以测量地表卜微小质量变化，帮助科学家了解地球的内部结构与变化.并探测地下矿藏和地质结构，发现新犷产资源。此外，在地震监测与预报、建立绝对全力标准、地下水监测、降水量监控等方面，量子精密测量仪器也具有应用潜力，发展前景十分广阔。表6量:子精密测量+医疗诊断应用案例应用方国家/地区案例简介苏塞克斯大学英国苏塞克斯大学建造了模块化量子大脑扫描仪，并用它来检测和记录大脑信号，未来将构建更多传感涔为阿尔茨海默病等神经退行性疾病的检测和治疗提供帮助。Genetesis美国GENETESIS采购美国QuSpin公司所生产的原子磁力计开始进行基于燃子磁力计的心磁图仪开发,推出了全球首台基于原了健力计的非超导式心磁图仪。美国国立卫生研究院美国使用超导St子干涉装置<SQUID）磁力计测量大脑产生的非常小的磁场,对施魏发作、偏头痛和各种腋诱发反应的大脑中产生的电流源进行无创定位。数据来源：赛迪田陈整理,2<>21."表7量子精密测量+地质勘探应用案例应用方国家/地区案例简介国家地球物理和火山研究所意大利使用城子击力仪测境埃特纳火山四个月的重力时间存列数据,并检测了火山引起的Jft力变化.美国地质调查局熨成夷火山观测站美国使用绝对量子重力计测坟地表下非常小的质量变化，提诙对火山监测和喷发响应徙力.HighSpeed2英国使用鼠手盅力传感器测量地下条件,以提供工程保证并降低风险.等辿招咋整理，2021年表9全球主要国家和地区量广产业相关战略政策时间国家/地区名称主要内容2018美国国家敬子计划法案B£国家埴子计划$为期十年，并授权五年的科学活动资助经费（金额达12.75亿关元,其中美国国家标准与技术研究院（N1.ST）获得总额4亿美元、美国国家科学基金会（NSF）获得总额25亿美元、美国能源部（DOE）获得总额6.25亿美元）.2023美国国家量子计划的新授权法案3该法案为国家量子计划法案？的送代与扩充版,针对当前美国内与国际情况进行了更新，战略上维持了美在量子信息领域的绝对领先地位.2018欧盟母子科技旗舰计划B自2018年Um干科技旗舰计划推出以来，计划电点支持了量子计算、盘子通信、肚子模拟、量子传感以及期俄了科学等24个项目,发表了1313篇量子学术论文.2018糠国工量子技术一从基础到市场3该文件提出了德国Ift子技术发展目标：是强化其hi物理研究领域的领先地位:二是优化市场环境，积极探索址子技术应用；三是强化国际合作，保证辨国和欧洲在量子领域安全可控：四是在强化科普宣传，研发量子加密技术.2018德国营量子系统议程203032018年德国发布该E埴子系统议程2030,该议程明确了其量子生点布局方向.2021法国T国家址子技术战略32021年1月法国发布E国家量子科技战略？，计划5年投资18亿欧元用于支持散子技术研发，其中在At子计算机研发上的投入高达7.8亿欧元，是在后r传感器投入2.5亿欧元，在后St子密码领域投入1.5亿欧元，在量子通信领域投入3.2亿欧元,在光了、低温等涉及扇于设备开发的相关技术等领域投入2.9亿欧元.时间国家/地区名称主要内容2023丹麦C量子技术战略计划在量子研究和创新方面投入io亿克朗,用于推动丹麦的被子研究发展，为址子技术的开发和应用建立框架，以保持其全球领先地位，并促进将研究成果转化为应对全球挑战的实用量子解决方案.2023英国，国家址子战略该战珞主要分为以下三个方面：一是持续为量子技术研发和产业化提供资金支持。过子产品和服务开发过程漫长且具挑战性，需持续大限投资.该战略是早期战略的延续，将继续采取长期支持策略,承诺在未来十年内由国家投资25亿英镑,并吸引10亿英镑社会资本.长期的资助战略将有效推动技术的成熟和产业化加速落地：二是强调“产学研用政”0方联合共同参与战略实施.政府将作为fit子产品和服务的首个客户，推动“产学研Jir多方更广泛参与，以构建完整价值链，加速成果转化，快速实现产业化落地：三是积极塑造市场化环境为量子技术产业化做好准备,该战略通过投资Ift子技术研发型和生产型人才培训、建立全面技术标准和监管体系、开展国际化合作等途径，以满足未来产业发展需求,推动量子技术早日实现产业化。2020日本C量子技术创新战略3聚焦量子技术研发。2020日本量子未来社会会景：通过In子技术实现未来社会愿景及其战略强调发挥量子技术研发成果的作用,以实现经济社会等综合性发展目标。2023加女大q国家做了故略盘子计算方面,推动加拿大跻身第一梯队；量子通信方面，强化量子通信网络以及后mr密码学技术实力；扇子传感器方面,支持址子传感器研发团队与下游应用。时间国家/地区名称主要内容2023澳大利亚，国家量子战略该战略确定了五个优先领域：投资于研发和商业化、确保基咄设施和材料、培养熟练的劳动力、维护国家利益、促诳一个可信赖的、有道笆的、包容性的生态系统。2022巴西£量子计算计划B投资约I100万美元，在巴西建立量子技术能力中心。2023印度后国家量子任务印度内阁t布在2023年-2030年期间投资超600亿卢比，用于支持f国家肚子任务。该任务旨在促进量子科技研究和工业应用开发,使印度成为把子技术的全球领导者，同时支持数字印度、印度制造、技能印度和可持续发展目标等国家优先事项。印度政府的目标是在八年内在超导和光了技术等各种平台上开发具有50-1000个物理U1.比特的中级破了计算机.在印度境内建设2000公里范围内的地面站之间,基于卫星的安全量子通信、与其他国家的长距离安全量子通信、超过2000公里的城市间做干密钥分布以及带有量子存储器的多节点量子网络。2023韩国4国家St子科技战略3到2035年,韩国将投资至少3万亿M元（约合23亿美元）以推动量子技术的研究和应用,韩国的目标是到2035年成为全球量子经济中心，通过“三步走”发展战略来实现。首先是开发和利用量子计算机，其次是从互联网强国迈向i子互联网强国.最后是通过与国防和先进工业融合，用世界流的n了传感涔抢占世界市场.软据玄谯I齐辿招阵整理，2021年电子优总用究2024年第r期17七、产业投融资(一)投融资情况及特点量子技术的创新迭代和商业化需要大量资金的投入支持”据ICVTank统计，截至2024年3月22日，全球量子产业投融资累计总额达113.59亿美元。全球量子产业投融资增长放缓，投资回归理性,2023年全球量子产业投融资规模为21.81亿美元，整体融资额与2022年相比有明显下降，仅为上一年的75%左右。全球员了领域的投资额从2019年的3.14亿美元增长至2021年峰值的31.78亿美元后，已连续两年呈现下降趋势。其中私人资本投融资额下降较快，2023年全球投入量子企业的私人资本为12亿美元，同比下降50%。但与私人资本形成鲜明对比的是，公共投资比2022年增长了超过50从投资领域来看,，自2020年以来，量子计算、电子通信、量子精密冽量三大领域投融资总额均持续增长,其中，盘了计算投射资总额保持绝对领先，其次是投融资金额较少的批子通信和量子精箔测班。母子计算在融资轮数上也保持绝对领先，目前，上市公司均集中在量子计算领域。从国家分布来看美国公司触资额绝对领先.量了技术援域创业公司融资总额前十名中，美国公司占据5席，每家公司融资总额均超过5亿美元。加拿大、英国、澳大利亚也各有公司在榜，分别位列第二和第九、第六、第十。从企业融资轮次来皆，头部效应显著根据公开数据显示，全球量子领域累计触资前十的企业融资总额已达到58亿美元，约占电子领域总融资额的半。其余大多数员子企业仍停在A轮融资，与头部企业差距较大。(二)典型案例I、SandboxAQ获得5亿美元融资2023年5月，美国公司SandboxAQ从BrcycrCaPita1、T.RowePrice基金、Sa1.esfbrceInc.创始人MarcBcnioff的TIMEVentures以及谷歌前首席执行仃EriCSchnid(获得5亿美元融资。SandboxAQ于2022年从谷歌母公司A1.phabet分拆出来，致力于开发人工智能和母子技术解决方案，从事模拟软件、加密体系、Si子传感器等研发，并与美国空军合作研究量子导航技术。2、PsiQuantuin获得4.5亿美元融资PSiQUanuIm于2021年7月获得4.5亿美元D轮融资，用于构建商用量子计算机,本轮网资由贝莱德管理的基金和账户领投,Bai1.1.icGifTord和微软的风险基金MI2等跟投。美国公司PSiQUan1.Um地于光量子技术路线，利用现有的半导体制造、封装和高功率低温冷却技术打造量了计算机，获得了美国能源部、美国国防部高级研究计划同（DzXRPA）,澳大利亚政府等多方合作与投资。3、ArqitQUanIUn1.获得4亿美元派资英国量子加密公司ArqitQuantum在2021年5月通过SPAC上市渠道获得4亿美元资金。A11itQuantum珞于母子加密技术提供软件和硬件解决方案，主要产品有母子安全身份脸证和加密系统、全球分布式卫星网络QiiantumC1.oud.以及为政府、。防、金融服务、电信等提供网络安全咨询服务。4.IonQ获得3.5亿美元融资IonQ于2021年3月通过特殊目的收购公司（SPAC）方式在纽约证券交易所挂牌上市，成为首家量子计算机上市公司。美国公司IonQ成立于2015年,目前IonQ正基于离了阱技术路线，开发包括软件和硬件在内的全栈量子计算产品，已经通过云服务提供量子计算服务,在2023年推出了ForteEnterprise和TemPO两款创新系统。5、D-Wavc获得3.4亿美元融资D-Wave于2022年2月通过SPAC方式在纽约证券交易所上市获得3.4亿美元融资.加拿大量子计兑公司D-Wave成立于1999年，从事量子计兑系统和超导电子器件的设计和生产，提供句子退火器和基丁门的址子计算机.6、Quantinuum获得3亿美元融资Quantinuum于2024年I月完成3亿美元融资.此次融资由摩根大通公司领投，跟投方有霍尼韦尔、:井物产侏式会社以及生物制药公司安进。此次融资后，Quantinuum的估值已超过50亿美元。Quantinuum由英国剑侨St了计算(CQC)与美国霍尼韦尔量子解决方案(HQS)两家公司合资组建，从事离子阱量子计兑机开发，期望通过融资实现全球第台通用容错量子计算机,同时扩展Quantinuum的软件产品以提高其商业应用性。7、Rigetti获得2.9亿美元融资2022年3月，美国量子计算公司RigettiComputing通过SPAC纳斯达克上市融资2.6亿美元。RigcitiComputing主要业务是提供全栈量了计算服务，主要产品有超导蛾子处理器、控制系统、质员控制平台、软件工具。Rigeni近期推出了新址子处理芯片NovcraQPU,基于其第四代Ankaa级架构,拥有9量子比特。8、IQM获得1.4亿美元A2轮融资2022年7月，芬兰超导星了计算公司IQMQuantumComputers(IQM)完成了由世界了金(Wor1.dFund)领投.BayemKapita1.»EIC基金、OurCmwd、QCISPV,Tofino和Varma等跟投的1.28亿欧元的A2轮网资.该公司的主要重点是为通用量子计算机打造可扩展的硬件，特别聚焦于超导技术.2023年IO月，芬兰VTT技术研究中心和IQM量子计嵬机宣布完成芬兰第二台母子计郛机，容量为20个量子比特。IQM还计划在2024年推出54量子位系统,到2025年创建150个&子比特的量子系统。9、InHeqtion获得1.1亿美元B轮融资2022年11月，美国公司Ini1.eqtion(原名Co1.dQuaIMa)获得1.1亿美元的B轮融资，主要投资者有达拉斯投资公司1.CPQuaniun】、In-Q-Tc1.、SumitomoCorporationofAmericas、BreakthroughVictoria、BoKAGroupHo1.dingsI1.P等。目前已累计融资约1.9亿美元。Inf1.cqtion主要产品有量子计算、量子算法和应用、原子钟、传感器和组件等。Inf1.eqtion曾与美国国防总级研究计划局（DARPA）合作，开发了个可扩展的基于冷原子的量子计算硬件和软件平台。此Inf1.eqtion与德克萨斯大学奥斯汀分校合作于2023年IO月创建个卓越的母子制造中心。10、Si1.iconQuantum获得9000万美元A轮融资2022年6月，澳大利亚量子计算公司Si1.iconQuantumComputing获得约90（X）万美元A轮融资，为公司后五年的技术开发与运营提供资金。Si1.iconQuantum以将澳大利亚量子计算和通信技术卓越中心的尖端研究成果商业化为目标.2022年6月.Si1.iconQuantum推出了其首款量子集成电路。八、发展建议（）统筹技术研发深入分析研判量了产业发展大势，找准我国珏子产业发展的切入点和突破口，统筹战础研究、前沿技术、工程技术研发，攻克一批“卡脖子”关键领域，提升产业链供应链韧性和安全水平，加快培育量子计郛、量子通信、量子精密测量等产业，抢占量子科技国际竞争制虑点.（二）强化应用牵引推动量子技术在国防、政务、金融和能源等领域率先广泛应用，促进创新链、产业链、价值链的深度融合，统筹形成包括量子计算、量子通信、量子精密测量在内的全场景能力体系。与此同时，推动量子技术与人工智能等其他新兴技术深度触合，为智能制造、金触分析、新材料研发、生物医疗、物联网等领域的商业格局带来革命性转变，为科学研究和实际应用带来巨大的潜力和机会.（三）加快人才引育加强国内高校量子领域学科建设，积极回应企业对人才的需求，加强学科交叉融合，同时注重理论与工程的研究，推动产学研建设。加强肚子概念普及，鼓励青少年从初高中逐步接触51子相关知识，为未来人才库积蓄储备。抓紧全球抢才，加紧研究制定国际科研、产业人才引进名单，加快实施产业人才引进专项计划，吸引海外华人归国（四）加强国际合作统筹利用“一带一路”等机制，构建双边、多边合作框架，发现、共享资源，共同应对全球挑战.通过行业联盟、行业活动、国际对话等机制主动谋划参与量了领域国际技术合作和标准制定，掌握国际标准话语权。吸引国际资本、研发机构、企业在华投资、设立研发中心、生产基地等，同时鼓励国内量子企业开拓国际市场。