2022年量子信息報(bào)告：量子計(jì)算最受追捧，美國(guó)領(lǐng)先中國(guó)緊追

1月9日消息（南山）昨日，在“2023年ICT+深度觀察報(bào)告會(huì)”數(shù)創(chuàng)未來(lái)成果發(fā)布會(huì)上，中國(guó)信通院發(fā)布了《量子信息技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用研究報(bào)告（2022年）》。

報(bào)告首先指出，量子信息技術(shù)（量子計(jì)算、量子通信、量子精密測(cè)量）是量子科技的重要組成部分，已成為全球各國(guó)政策布局與投資熱點(diǎn)，量子計(jì)算、量子通信和量子測(cè)量三大領(lǐng)域科研與技術(shù)創(chuàng)新快速發(fā)展，技術(shù)與產(chǎn)業(yè)生態(tài)培育受到各方重視。

其中：

量子計(jì)算方面，硬件系統(tǒng)研發(fā)仍處于多種技術(shù)路線并行發(fā)展的階段，包括超導(dǎo)、光量子、離子阱等；編譯開發(fā)與算法應(yīng)用軟件領(lǐng)域也是百家爭(zhēng)鳴，既有開源社區(qū)，也有科技巨頭構(gòu)建生態(tài)。

量子通信方面，基于量子密鑰分發(fā)、量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器、量子安全直接通信等技術(shù)方案的量子保密通信初步實(shí)用化，但量子通信應(yīng)用與發(fā)展仍面臨挑戰(zhàn)?；诹孔蛹m纏操控、量子隱形傳態(tài)、量子存儲(chǔ)中繼和量子態(tài)轉(zhuǎn)換等使能技術(shù)和組件，構(gòu)建量子信息網(wǎng)絡(luò)，是量子通信未來(lái)的重要發(fā)展方向，目前國(guó)內(nèi)外取得一定進(jìn)展，但距離實(shí)用化有較大差距。

量子測(cè)量方面，眾多技術(shù)和應(yīng)用方向并存發(fā)展，樣機(jī)產(chǎn)品工程化水平提升。多類型量子測(cè)量樣機(jī)和產(chǎn)品，在航天、國(guó)防、醫(yī)療、環(huán)保和科研等領(lǐng)域探索應(yīng)用。

報(bào)告指出，全球主要國(guó)家在量子信息技術(shù)領(lǐng)域加強(qiáng)布局。截止2022年9月，全球投資總額據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)已達(dá)160億美元。中國(guó)量子信息初創(chuàng)企業(yè)獲得市場(chǎng)高度關(guān)注，通過社會(huì)資本股權(quán)投資和證券市場(chǎng)上市融資等形式獲得大量資金支持，近兩年來(lái)呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)趨勢(shì)。中國(guó)信通院統(tǒng)計(jì)，2020年和2021年投資金額分別達(dá)到7億美元和14億美元，超過過去10年總和。

從全球來(lái)看，量子信息投資高度集中在量子計(jì)算領(lǐng)域，其中又以量子計(jì)算系統(tǒng)硬件制造企業(yè)最受追捧，反映出量子計(jì)算機(jī)研發(fā)在整個(gè)量子信息技術(shù)領(lǐng)域的重要價(jià)值和意義。

近年全球量子技術(shù)企業(yè)融資與上市概況如下圖：

量子信息三大領(lǐng)域近年來(lái)專利申請(qǐng)趨勢(shì)如下圖：

量子專利方面，量子計(jì)算領(lǐng)域美國(guó)領(lǐng)先，專利申請(qǐng)占比高達(dá)56%，中國(guó)其次，為26%。量子通信和量子測(cè)量領(lǐng)域，中國(guó)位居領(lǐng)先，分別占比54%和49%，美國(guó)其次，分別占比24%和32%。

報(bào)告最后總結(jié)，全球量子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，美國(guó)仍然占據(jù)主導(dǎo)地位。從管理部門、科教部門與產(chǎn)業(yè)部門三方進(jìn)行全面動(dòng)員和體系化布局，政府公共研發(fā)資金、科技巨頭投資與資本市場(chǎng)融資，三類資金投入規(guī)模均為全球領(lǐng)先。科研產(chǎn)出與技術(shù)成就方面，超導(dǎo)、離子阱、硅半導(dǎo)體、中性原子和拓?fù)涞攘孔佑?jì)算技術(shù)路線、以及原子鐘、量子陀螺儀、量子磁力計(jì)算和量子重力儀等量子測(cè)量技術(shù)方面均處于領(lǐng)先。在量子通信領(lǐng)域鮮見對(duì)量子密鑰分發(fā)的支持，但大力發(fā)展量子信息網(wǎng)絡(luò)。此外，量子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展與國(guó)際合作方面，美國(guó)科技巨頭優(yōu)勢(shì)明顯。

中國(guó)在量子通信領(lǐng)域的新型量子密鑰分發(fā)和星地量子通信實(shí)驗(yàn)取得領(lǐng)先，但量子計(jì)算和量子測(cè)量相比歐美先進(jìn)水平仍有一定差距，量子計(jì)算生態(tài)產(chǎn)業(yè)影響力有限，且面臨國(guó)際形勢(shì)復(fù)雜帶來(lái)的供應(yīng)鏈、國(guó)際合作、人才培養(yǎng)等方面的困難和挑戰(zhàn)。未來(lái)需要進(jìn)一步凝聚共識(shí)，聚力加快發(fā)展，將有望取得更多科研、應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化成果。

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