No.202505 中国信息通信研究院 2025年11月量子信息技术发展与应用 研究报告 (2025年)版权声明 本报告版权属于中国信息通信研究院，并受法律保护。 转载、摘编或利用其它方式使用本报告文字或者观点的， 应注明 “来源：中国信息通信研究院 ”。违反上述声明者，本 院将追究其相关法律责任。 前 言 以量子计算、量子通信和量子精密测量为代表的量子信息技术， 是量子科技的重要组成部分，有望带来重大技术范式变革和颠覆性 创新应用，已成为培育新质生产力、打造创新发展新动能的重要方 向。量子信息发展已进入科技攻关、工程研发、应用探索与产业培 育相互带动、一体化推进的关键期。全球 30余个国家和地区制定发 布量子信息领域战略规划或法案，投资总额超 350亿美元。 近年来，量子信息三大领域科技创新与应用成果不断涌现，企 业数量和市场投融资增长迅速，量子计算明星企业成为市场追捧对 象，突破量子纠错能力是未来竞争焦点，量子计算与人工智能的融 合创新与双向赋能成为关注热点，量子保密通信在电信运营商和行 业专网等推动应用探索，抗量子加密算法标准研制与升级迁移渐成 趋势，量子精密测量在能源电力、生物医疗等领域加快应用落地。 我国高度重视量子信息技术发展与应用，加快推动科技创新和产业 创新深度融合，在政策布局、科研攻关、产品研发、应用示范和产 业生态培育等方面，取得了一系列重要进展和成果。 自2018年起，中国信息通信研究院连续八年发布《量子信息技 术发展与应用研究报告》 ，成为管理部门和业界掌握量子信息国内外 发展动态的重要参考。本报告对近一年来全球量子信息领域总体发 展态势、最新技术研究与应用进展、行业发展趋势和热点问题进行 分析探讨，为凝聚业界发展共识合力持续贡献力量。 目 录 一、量子信息领域总体发展态势................................................................................1 （一）量子科技为信息技术赋能，引领未来产业变革.....................................1 （二）量子信息技术是全球关注热点，国际竞争激烈.....................................3 （三）量子信息领域科技创新活跃，中美处第一梯队.....................................6 （四）量子企业数量持续增长，市场投融资热度高涨.....................................9 二、量子计算研究与应用进展..................................................................................13 （一）硬件多技术路线竞相发展，亮点成果不断涌现...................................13 （二）量子纠错研究持续推进，距离实用化尚有差距...................................18 （三）软件与云平台开放探索，技术成熟度仍需提升...................................20 （四）应用场景探索广泛开展，跨领域融合备受关注...................................25 （五）产业生态初步形成，基准测评体系是重要支撑...................................28 三、量子通信研究与应用进展..................................................................................33 （一）量子保密通信科研多方向探索，实验成果丰富...................................33 （二）量子保密通信拓展应用场景，提质降本是关键...................................36 （三）抗量子加密迁移成为共识，我国启动标准研制...................................39 （四）量子信息网络前沿研究活跃，实用化仍有差距...................................43 四、量子精密测量研究与应用进展..........................................................................47 （一）技术路线与应用领域丰富多样，战略价值突出...................................47 （二）传感测量精度持续提升，物理量范围不断拓展...................................50 （三）应用探索多点开花，能源与医疗领域进展迅速...................................54 （四）产业生态格局逐步完善，与 AI融合受业界关注.................................58 五、量子信息领域发展前景展望..............................................................................61 （一）三大领域技术持续演进，应用场景进一步拓展...................................61 （二）量子信息技术与产业发展动能集聚，未来可期...................................63 图 目 录 图1美国NQI项目量子信息各领域投资分布.........................................................4 图2量子信息各领域（a ）科研论文（b）发明专利年度增长趋势......................6 图3量子信息各领域全球科研论文数量前十位国家..............................................7 图4量子信息各领域全球科研论文数量前十位机构..............................................7 图5量子信息各领域我国专利申请数量前十位省市..............................................8 图6全球量子信息企业（a ）技术领域分布（b）年度增长趋势..........................9 图7全球量子信息企业（a ）国家分布（b）技术领域分布................................10 图8量子信息领域企业投融资事件数量与金额年度变化趋势............................11 图9量子计算主要技术路线核心指标发展趋势....................................................14 图10谷歌Willow超导量子计算芯片表面码纠错实验........................................18 图11量子计算软件技术体系架构..........................................................................21 图12国内外开放服务的主要量子计算云平台概况..............................................23 图13欧美量子计算产业生态体系概况..................................................................29 图14中国信息通信研究院更新发布量子计算测评体系 2.0................................32 图15新型协议 QKD系统实验（a ）TF-QKD （b）MP-QKD.............................33 图16QKD应用场景探索（a ）英国现网实验（b）我国无人机实验.................37 图17美国NIST抗量子加密（PQC ）标准化发展历程.......................................40 图18荷兰代尔夫特理工提出量子网络操作系统 QNodeOS................................47 图19量子精密测量主要技术路线和物理量..........................................................48 图20量子精密测量技术体系框架..........................................................................49 图21量子精密测量技术在生物医疗领域应用场景..............................................57 图22量子精密测量产业发展成熟度......................................................................58 表 目 录 表1全球主要国家量子信息领域战略规划与投资概况.................