2025 年,正值量子力学诞生百年。从 1900 年普朗克提出量子假说,到 1925 年矩阵力学和波动力学的诞生标志着量子力学初步形成,这一科学史上的范式革命不仅为基础科学提供了深刻启示,更催生了众多革命性的技术应用。当前,我国在量子计算、量子通信、量子测量等领域不断取得新突破,正推动量子技术从实验室走向产业化,其获取、传输和处理信息的能力持续提升,成为全球量子科技竞争中的重要力量。
量子计算被视为下一代信息革命的关键技术,其发展最早可追溯至 20 世纪 80 年代,经过理论物理学家数十年的完善,近年来逐渐从构想迈入实践,成为国际科技前沿的热点领域。
2025 年 3 月,由中国科学技术大学科研团队联合国内多家科研机构研制的超导量子计算原型机 “祖冲之三号” 正式对外发布,其处理 “量子随机线路采样” 问题的速度打破超导体系量子计算优越性世界纪录,较最快的超级计算机快千万亿倍。这一突破验证了量子计算的潜在算力优势,使其在金融、航空航天、制药等行业的应用价值受到广泛关注。
作为支撑性技术,科大国盾量子技术股份有限公司等单位联合研制的超导量子计算测控系统已正式交付使用。该系统服务于 “祖冲之三号”,为我国后续研发更大规模可纠错超导量子计算机奠定了坚实基础。安徽省量子信息工程技术研究中心主任唐世彪表示,只有实现量子优越性,量子计算机才能成为 “超强大脑”,而科大国盾目前正通过持续技术攻关,完善自主可控的量子计算产业生态。
中国科学院物理研究所研究员范桁指出,我国量子科技正从实验室阶段的基础研究向大规模、可实用的示范应用场景加速过渡,这一过程中,技术迭代与生态构建将成为核心竞争力。
2025 年以来,我国在量子通信领域的突破集中显现,尤其在量子直接通信技术上,先后刷新百公里量子直接通信速率纪录、成功构建 300 公里全连接量子直接通信网络、完成模块级量子直接通信设备搭载火箭的发射与回收验收。清华大学教授龙桂鲁认为,这些成果标志着量子直接通信向实用化、网络化、空天化发展迈出关键一步。
在量子密钥分发技术方面,中国科学技术大学与国内外多个科研团队合作,在中非相隔 12900 多公里的距离上通过卫星完成对图像数据 “一次一密” 加密和传输。这一成果被国际学术期刊《自然》在线发表,审稿人评价其为 “向长距离安全量子通信的现实飞跃”。
早在 21 世纪初,全球量子信息技术研究处于快速起步阶段时,我国便认识到该技术的战略价值,凭借技术领先与基建优势在量子通信领域占据主动。范桁等专家认为,这得益于国家层面的高度重视和持续投入,以及科研团队的长期积累。龙桂鲁表示,在网络攻击威胁日益严峻的当下,我国量子通信正进入产业化应用推广阶段,将为金融交易、医疗数据管理、国家安全等关键领域构筑信息安全防线,助力构建可信数字生态。
量子测量领域的产业化进程在 2025 年同样取得显著进展。5 月,国仪量子技术(合肥)股份有限公司发布自主研制的钻石单自旋传感器、量子磁力仪、微波场强仪等量子传感器。安徽省量子精密测量技术制造业创新中心主任、国仪量子董事长贺羽表示,企业正一边在实验室提升测量精度指标,一边探索丰富应用场景 —— 例如在医疗领域,测量心脏磁场的仪器可用于冠心病早筛;在工业领域,可与锂电企业合作进行原材料质量筛选控制。
我国对量子测量技术的探索始于 20 世纪 60 年代的原子钟时间频率标准测定,经过数十年发展,量子精密测量技术近年进入快速发展期并走向产业化。2025 年 1 月,由南方电网牵头,中国科学技术大学、中国电气装备西安西电高压开关有限责任公司等单位联合研制的全球首套 ±800 千伏特高压直流量子电流传感器成功落地,标志着量子测量技术在电力系统实现应用。
不过,多位专家指出,尽管我国量子测量技术已取得关键性突破,但与先进国家相比仍有追赶空间。基础理论突破的不足限制了技术发展的深度和广度,在成本控制、应用场景深度拓展及市场认知与接受度提升方面仍需持续努力。范桁认为,量子科技的发展如同一场 “马拉松”,既需要 “领跑” 的能力和 “抢跑” 的勇气,更需要 “耐跑” 的战略定力。
量子科技的产业化进程离不开产业资本的助力与并购整合的推动。若想深入了解相关领域的资本运作策略,“智能制造产业资本运作与并购高级研修班”可提供系统性的知识与视角,为行业参与者搭建连接技术与资本的桥梁。