2024上海量子科技产业发展白皮书

上海量子科技产业发展白皮书（2024）

一、产业发展概况

1. 上海发展情况

• 集聚企业：上海已集聚一批量子科技领军企业。
• 应用场景：应用示范场景不断丰富。
• 基础设施：率先打造量子通信新基座。

2. 存在问题

• 需要进一步突破核心技术产品。
• 企业主体需进一步引优培强。
• 战略功能平台需进一步布局。
• 标杆载体园区需进一步建设。
• 应用示范场景需进一步开源。
• 行业融合发展生态需进一步完善。

二、国内外布局情况

1. 世界主要国家布局

美国

• 量子计算：产业规模领先，技术研究和样机研制全面领先。
• 量子通信：2025年占比22%，居全球首位。
• 量子测量：在原子钟、量子陀螺仪等领域处于世界领先地位。

中国

• 量子计算：光量子和超导量子计算原型机已进入世界第一方阵。
• 量子通信：建立光纤总长超2000公里的京沪干线，全球首个天地一体化广域量子保密通信网络雏形。
• 量子测量：光量子测绘雷达领域总体处于国际领先地位。

欧洲

• 量子计算：德国在量子传感、成像和通信领域居于领先地位。
• 量子通信：推进量子通信技术研发和应用。
• 量子测量：在量子传感领域有一定研究基础。

日本

• 量子信息：起步较晚，但在政府重视下奋起直追。

2. 国内主要城市布局

北京

• 产业集聚：依托中关村软件园等重点园区，吸引众多尖端企业和研究机构。
• 政策支持：“十四五”期间将量子信息列为重点支持领域。

合肥

• 产业发展：已集聚60余家量子产业链企业，运营全国首个量子信息未来产业园。

济南

• 发展历史：国内较早布局量子科技产业的城市之一。
• 重点企业：拥有国内最早成立的量子领域专门研究机构，牵头制定首个量子信息技术领域国家标准。

三、目标愿景与建议

1. 目标愿景

• 加快核心技术产品突破。
• 促进企业主体引优培强。
• 强化战略功能平台布局。
• 加强标杆载体园区建设。
• 推动应用示范场景开源。
• 完善行业融合发展生态。

2. 发展建议

• 加快核心技术产品突破。
• 促进企业主体引优培强。
• 强化战略功能平台布局。
• 加强标杆载体园区建设。
• 推动应用示范场景开源。
• 完善行业融合发展生态。

四、量子科技细分领域

1. 量子计算

• 以量子比特为基础，利用量子叠加和干涉原理实现并行计算。
• 当前进入样机研发攻关和应用场景探索阶段。
• 主要技术路线包括超导、离子阱、光量子、中性原子和拓扑量子等。

2. 量子通信

• 利用量子叠加态及纠缠效应进行量子态信息传输或密钥分发。
• 商用主要集中在量子密钥分发技术及量子随机数技术。
• 主要技术方案包括连续变量量子密钥分发（CV-QKD）和离散变量量子密钥分发（DV-QKD）。

3. 量子测量

• 利用量子力学的精确性进行超高精度测量。
• 主要技术路线包括冷原子相干叠加、核磁共振或顺磁共振、无自旋交换弛豫原子自旋（SERF）、量子纠缠或压缩特性以及量子增强技术。

五、量子科技产业发展前沿趋势

1. 整体处于“产业化前夜”

• 各细分领域孕育巨大增长潜力。
• 量子计算在实现“量子纠错”后，应用价值将大幅提升。
• 量子通信密钥分发技术应用持续融合。
• 量子精密测量正在改变传统测量行业。

2. 多技术路线并行发展

• 量子计算：超导、离子阱、硅基半导体、光量子和拓扑等技术路线并行。
• 量子通信：DV-QKD和CV-QKD技术并行。
• 量子测量：冷原子、原子自旋、量子纠缠、量子增强等技术路线并行。

3. 密钥分发技术应用持续融合

• 提升光纤传输距离及密钥成码率指标。
• 探索DV、CV异构组网。
• 推进量子保密通信与传统通信技术、物联网、算力网络