什么是量子科技？

量子科技包含量子计算、量子通信与量子精密测量三大支柱。近年来，量子科技发展提速，在多个领域具有强大的应用价值。

量子计算的“量子优势”

量子计算（Quantum Computing）即利用量子态的相干叠加性质，通过制备、操作、测量多体量子态实现并行计算，以大幅改善计算效率、提高信息处理能力的计算技术。

量子计算的发展需经历三个里程碑，分别为量子计算优越性、专用量子计算机、通用量子计算机。当下尚处于从量子计算优越性向专用量子计算机演进的阶段。

在技术方面，超导、离子阱、中性原子、光量子及半导体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。

随着量子计算进入从理论研究到应用落地探索转化的关键阶段，其潜在的算力优势受到金融、航空航天、制药等行业的重视，相关企业纷纷与量子计算企业结合开展应用探索。

目前，谷歌、IBM、微软、中电信量子集团、国盾量子（688027.SH）都已推出量子计算云平台服务。根据中国信息通信研究院统计，截至2025年8月，全球量子计算云平台接入的量子计算机已超过50台。

与此同时，全球至少12个国家部署了20 余个超量融合项目，推动量子计算机与经典超算的融合成为推动量子计算实现实用化价值的关键路径。

据悉，量子计算相对于经典计算的根本区别及其潜在优势，具体表现在以下四方面。

信息单元上，经典计算机使用比特，其状态是确定的0或1；量子计算机使用量子比特，其状态是0和1的概率性叠加。

状态空间上，N个经典比特只能表示N位信息；N个量子比特可以同时表示2N种状态，其信息容量随比特数呈指数级增长。

处理模式上，经典计算机的中央处理器（CPU）进行串行计算，图像处理器（GPU）进行并行计算，但都是对不同的数据块进行独立或并行的确定性操作；量子计算机利用量子叠加实现量子并行，一次操作可作用于2N个数据的叠加态上。

输出结果上，经典计算的结果是确定性的；而量子计算的结果是概率性的，需要通过多次测量和统计分析来获得。

正是这些根本性的差异，造就了所谓的“量子优势”或“量子优越性”，即在处理某些特定类型的计算难题时，量子计算机能够实现超越任何现有及未来经典超级计算机的指数级性能提升。

量子通信带来新型信息安全解决方案

量子通信（Quantum Communication）即利用量子传递信息的技术，主要有两种形式：基于单量子或纠缠传递经典信息的量子密钥分发（QKD），以及基于纠缠传递任意量子态的量子隐形传态。量子通信主要应用在信息安全领域。

随着量子计算研究的加速发展，现有的密码体系面临的算力攻击威胁与日俱增。国际公认可抵御量子计算威胁、实现信息安全的机制主要有

两种：一是基于数学难题抵抗量子计算破译的新一代密码——后量子密码（PQC）技术；二是基于量子物理原理可实现“信息论安全”的量子保密通信路线，以量子密钥分发技术为代表。

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。目前，中电信量子集团与国盾量子等都发布了融合QKD和PQC的分布式密码体系。

此外，中国电信（601728.SH）基于行业领先的“QKD＋PQC＋国密”三位一体融合架构，构建量子“网络层、密码服务层、应用接入层”三层协同体系，建设“一网、一池、一平台”商用级量子城域网。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，成功打造合肥、漳州、雄安等一批标杆城市量子城域网。

量子精密测量：测量技术的“飞跃”

量子精密测量即利用量子状态对环境的高度敏感，提升对时间、位置、加速度、电磁场等物理量的测量精度。

中国科学技术大学王鹏飞教授表示，量子精密测量仪器实现了从“测不出”到“测得出”，从“测不准”到“测得准”。

在应用场景上，量子精密测量产业化有六大方向，包括高精度时频测量、电力电网、新能源、生命健康领域、深地勘测、微波电磁场传感计量。

例如，在通信领域，5G/6G网络对时间同步精度的需求已突破微秒级限制。量子时频系统通过提供高精度授时，突破了经典技术的“瓶颈”，为大规模基站协同、超低时延数据传输提供了核心支撑。

从市场发展趋势看，量子时频测量产业规模将持续增长，需求集中于高精度导航、授时等方向。

随着光钟技术持续突破、分子钟等新兴技术的发展，叠加5G/6G通信网络对纳秒级同步的刚性需求，量子时钟的民用市场将加速拓展，覆盖金融交易时间校准、无人驾驶自主导航、电网同步管理等场景。