2025 年被联合国确定为“国际量子科学与技术年”，量子科技也正在从实验室走向产业化前夜[5]。
它不是一个单点技术，而是一组围绕量子力学规律展开的新技术体系。简单来说，量子科技主要包括三条主线：量子计算、量子通信和量子精密测量。
量子计算试图解决经典计算难以处理的复杂问题；量子通信关注下一代信息安全；量子精密测量则希望把时间、磁场、重力、环境等测量推向更高精度。
从产业视角看，量子科技已经不只是科学家的研究课题，而是全球主要经济体都在押注的未来产业方向。
麦肯锡《Quantum Technology Monitor 2025》预测，到 2035 年，全球量子科技收入规模最高可达 970 亿美元，其中量子计算可达 280 亿—720 亿美元，量子通信可达 110 亿—150 亿美元，量子传感可达 70 亿—100 亿美元[1]。
但也要看到，量子科技仍处在从科研突破走向产业成熟的过渡阶段。BCG 在 2024 年报告中提醒，当前量子计算尚未形成稳定、可规模化的现实商业优势，2030 年前主要仍处于 NISQ，也就是“有噪声中等规模量子”阶段[2]。
换句话说，量子科技很重要，但它不是一夜爆发的产业，而是一场长期系统战。
01 什么是量子科技？不是玄学，而是下一代信息技术底座
量子科技的基础是量子力学。 在经典信息技术里，计算机处理的是 0 和 1，也就是经典比特。但在量子信息技术里，基本单位是量子比特。量子比特可以处于 0 和 1 的叠加态，也可以通过量子纠缠形成经典系统难以模拟的关联结构。 这带来了三个重要方向。
第一，量子计算。 量子计算并不是对所有问题都更快，而是在特定问题上有可能带来巨大加速。例如，材料模拟、药物研发、复杂组合优化、金融风险分析、密码分析等问题，都被认为是潜在应用方向。
第二，量子通信。 量子通信主要利用量子态不可克隆、测量会扰动态等特性，提升通信安全能力。最典型的方向包括量子密钥分发、量子随机数、量子安全网络，以及与后量子密码结合的安全体系。
第三，量子精密测量。 量子精密测量更接近“传感器升级”。它利用原子、光子、自旋等量子体系，提高对时间、重力、磁场、惯性、环境等物理量的测量精度。 与通用量子计算相比，量子精密测量并不一定要等到大规模容错量子计算机成熟，因此更有可能先在环境监测、导航定位、地质勘探、医学检测、半导体制造等场景落地。 比如，济南国耀量子的光量子雷达已经用于城市颗粒物和碳监测。新华网援引科技日报报道称，传统激光雷达完成 360 度大气污染地图约需 1 小时，而光量子雷达可缩短至 5—8 分钟，并在 6 公里内达到 95% 准确率[3]。图1：量子科技基本原理
02 量子科技产业链：上游决定能不能造，中游决定能不能用，下游决定值不值得买
量子科技产业链可以拆成三个层次：上游核心器件与材料、中游系统集成与平台、下游行业应用与服务。
上游是整个产业的基础，解决的是“能不能造出来”。
这一环节包括量子芯片、超导材料、光子芯片、离子阱和中性原子系统、稀释制冷机、真空系统、激光器、微波测控、低温电子学、单光子源与探测器等。 这些东西听起来非常“硬核”，但它们决定了量子设备的性能上限。比如量子计算机不是只有一块量子芯片，还需要极低温环境、精准测控系统、低噪声电子设备、稳定的软件控制系统等共同配合。
中游是系统集成和平台，解决的是“能不能稳定运行、能不能交付”。
这一层包括量子计算机、量子通信设备、量子安全网络、量子云平台、量子操作系统、编译器、算法软件、量子传感系统等。 例如，一台超导量子计算机不仅需要量子芯片，还需要稀释制冷机、测控系统、操作系统、算法框架和云服务平台。量子通信网络也不仅是单台设备，而是密钥分发设备、光纤网络、卫星链路、可信节点和安全管理系统的组合。
下游是应用服务，解决的是“有没有真实价值”。 目前被重点探索的场景包括金融优化、药物研发、材料模拟、能源调度、交通物流、政务通信、金融通信、国防安全、环境监测、地质勘探和医学检测。 从商业化节奏看，量子通信、量子安全和量子精密测量更接近早期收入；通用量子计算则仍然需要等待更强的纠错能力、更深线路能力和更清晰的行业 ROI。
值得注意的是，上游核心器件和设备的自主能力，会直接影响一个国家量子产业的长期竞争力。新华网报道称，本源量子发布的“本源天机 4.0”自主量子计算测控系统支持 500+ 量子比特，被称为量子计算机的“神经中枢”，用于提升量子芯片控制与读取效率[4]。
如果把量子产业链简单概括，可以理解为： 上游：核心器件、材料、芯片、低温、光电和测控设备。 中游：整机、网络、平台、软件和系统集成。 下游：金融、能源、政务、通信、医疗、环保、制造等行业应用。
真正有竞争力的量子产业，不只是能做出实验室样机，而是能形成从器件、整机、平台到场景的完整闭环。图2：量子科技三大领域产业链图3：博博查-量子科技产业链图谱
03 全球布局：量子科技已经进入国家战略竞争
量子科技正在成为全球主要经济体争夺未来科技主导权的重要方向。
联合国大会将 2025 年确定为“国际量子科学与技术年”，联合国教科文组织也将其作为推动量子科学普及、教育和国际合作的重要节点[5]。图4：2025年巴黎，联合国教科文组织总部启动了国际量子科学与技术年
美国的量子布局以 National Quantum Initiative 为核心。美国国家量子协调办公室公开资料显示，美国围绕量子研发、人才培养、基础设施、国际合作和产业转化持续组织政策、预算和项目协同[6]。
欧盟则以 Quantum Technologies Flagship 为代表。该计划于 2018 年启动，是 10 年期、约 10 亿欧元规模的长期研发计划，覆盖量子计算、量子模拟、量子通信、量子传感与计量等方向[7]。
英国在 2023 年发布《National Quantum Strategy》，提出未来 10 年投入 25 亿英镑，希望到 2033 年成为领先的量子赋能经济体[8]。
日本内阁府也持续发布量子技术创新战略、量子未来社会愿景、量子未来产业发展战略等文件，并推动与欧盟、英国、瑞士、新加坡等地区和国家的量子合作[9]。
在企业端，国际科技巨头也在加速竞争。
IBM 在 2025 年量子路线图中提出，2026 年展示首批量子优势样例，2029 年推出 Starling 容错量子计算机，2033 年以后推进 Blue Jay 系统[10]。图5：IBM量子路线图
Google 在 2024 年发布 Willow 芯片，重点展示量子纠错和随规模扩大降低错误率的进展[11]。
微软在 2025 年宣布 Majorana 1，称其为基于拓扑量子比特的量子处理器。由于拓扑量子计算路线仍处于长期验证阶段，这更适合理解为技术路线押注，而不是短期商业化完成[12]。图6：Microsoft 发布 Majorana 1
PsiQuantum 则选择光量子路线，并宣布在澳大利亚布里斯班建设大型容错量子计算机项目，澳大利亚联邦和昆士兰州政府合计投资约 9.4 亿澳元[13]。
总体来看，全球量子竞争已经进入三层博弈：国家战略投入、科研平台建设和龙头企业工程化路线竞争。
04 中国布局：从科研突破走向未来产业工程
中国对量子科技的定位，已经从基础研究逐步扩展到未来产业。
《“十四五”规划和 2035 年远景目标纲要》明确提出，聚焦量子信息、光子与微纳电子、网络通信、人工智能等重大创新领域组建一批国家实验室，并支持北京、上海、粤港澳大湾区、安徽合肥等综合性国家科学中心建设[14] 2025 年《政府工作报告》进一步提出，建立未来产业投入增长机制，培育生物制造、量子科技、具身智能、6G 等未来产业[15]。 工信部 2025 年未来产业创新任务揭榜挂帅通知中，明确面向量子科技、原子级制造、清洁氢 3 个未来产业布局任务。其中量子科技围绕量子计算、量子通信、量子精密测量 3 大方向部署 17 项揭榜任务，强调核心器件与设备、公共服务能力，以及医疗、交通、能源、金融等领域应用落地[16]。
这说明，中国量子科技政策正在从“科研支持”转向“产业工程”。
过去，量子科技更多被看作前沿科研方向；现在，它被纳入未来产业体系，开始强调核心器件、整机系统、公共平台、应用场景、产业基金和标准体系。 尤其是在国际供应链不确定性上升的背景下，稀释制冷机、低温电子、精密激光、微波测控、光子芯片、量子芯片制备等环节的自主可控，将成为中国量子产业长期竞争的关键。
05 中国五大代表性布局省市/区域
【下面选取安徽合肥、北京、上海、广东与粤港澳大湾区、山东济南五个代表性区域进行观察。这里的“五大”基于公开资料中体现出的科研平台、产业政策、企业集聚和成果落地综合判断，不代表官方排名。】
一、安徽合肥：量子科技“国家队”和全链条产业高地
合肥是中国量子科技最具辨识度的城市之一。它的优势在于中国科学技术大学、合肥综合性国家科学中心、量子信息相关国家级科研力量和企业集群高度集中。 安徽省科技厅公开报道显示，安徽是国内较早系统布局量子科技研发与产业化的省份之一，已集聚全国近三分之一的量子科技企业，并形成较密集的量子产业生态圈。安徽还提出聚焦量子保密通信、量子计算、量子精密测量三大方向，到 2027 年落地超过 1000 个应用场景[17]。
科研成果方面，中国科学院官网 2025 年报道，中科大等团队发布 105 比特超导量子计算原型机“祖冲之三号”。其单比特门、双比特门、读取保真度分别达到 99.90%、99.62%、99.13%；在随机线路采样任务上，公开报道称其相较当时最强超级计算机快约 15 个数量级[18]。
企业成果方面，央视新闻 2026 年 5 月报道，本源量子第四代自主超导量子计算机“本源悟空-180”上线，搭载单核 180 个可直接投入实际运算的计算量子比特，单比特逻辑门保真度 99.9%、双比特逻辑门保真度 99%、读取保真度 99%，并由本源量子全栈自主研制量子芯片系统、测控系统、环境支撑系统和操作系统[19]。图7：博博查-本源量子-企业画像
