该报告由中国信息通信研究院等联合发布，系统梳理全球量子计算技术、应用与产业生态现状，分析趋势并提出建议，为行业发展提供参考。
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全球科技强国将量子计算视为战略制高点，美国通过《国家量子倡议法案》累计投资超 60 亿美元，2025 年预算近 10 亿美元；欧盟推出《量子欧洲战略》，覆盖科研、基建与产业转化；中国将量子科技纳入未来产业，多地设基金、建平台。此外，英、日、韩等国均有明确投资规划，2023-2025 年多国追加资金，竞争白热化。
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2015-2024 年全球量子计算科研论文从 1000 余篇增至 5000 余篇，2024 年增量创十年新高；专利申请超 1.9 万件，授权 8000 余件。中美发文量与专利占比领先（美国论文占比超 40%、专利 49.34%，中国论文第二、专利 24.36%），但中国篇均被引频次（16 次）低于美国（32 次）。技术路线上，超导、中性原子论文量居前，超导专利数量领先，反映其技术潜力受认可。
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- 超导：谷歌发布 105 比特芯片 Willow，中科大 “祖冲之三号” 求解速度超超级计算机 15 个数量级，日本研发 256 比特芯片，但需突破布线与工艺难题。
- 离子阱：Quantinuum H2 量子体积达 838 万，牛津大学实现远程量子纠缠，需提升离子操控数量与激光集成技术。
- 中性原子：Pasqal 计划 2025 年底实现 1000 比特，中科大构建 2024 原子无缺陷阵列，面临原子囚禁稳定性等问题。
- 光量子：Xanadu 推出 12 比特计算机，玻色量子发布 1000 比特相干伊辛机，需解决单光子源与系统集成难题。
- 其他路线：硅半导体量子比特保真度提升，拓扑路线微软实现纳米线操控，仍处基础研究阶段。
量子纠错是容错计算核心，谷歌、亚马逊等通过码距优化、新型编码降低错误率，但仍处理论与实验初期，需突破资源开销、逻辑门精度等瓶颈。量子软件与算法多元发展，IBM、Classiq 等推出编译工具与优化算法，环境测控系统（如低温制冷、真空设备）需提升集成化与稳定性。
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金融领域，Quantum Motion 与高盛优化期权定价，玻色量子探索反欺诈方案；化工领域，Classiq 等压缩量子电路助力材料模拟；生物领域，芝加哥大学研发癌症量子生物标志物算法，Moderna 探索 mRNA 量子设计；交通领域，福特用量子算法缓解拥堵。但尚无案例展现量子指数级加速，需聚焦高价值场景。
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全球超 50 台量子处理器接入云平台，超导路线占比 59.3%，IBM、亚马逊等提供弹性服务。量子 – 经典融合成突破口，加州理工结合量子处理器与超级计算机模拟分子能级，新加坡、日本推进混合算力平台建设，英伟达、Quandela 等开发协同框架，降低使用门槛。此外，量子与 AI 协同创新受关注，维也纳大学用光子处理器提升机器学习性能，芝加哥大学探索量子 AI 癌症检测。
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全球量子计算企业超 400 家，中美占比超 60%，超导路线企业最多（25 家）。科技巨头（IBM、谷歌）与初创企业（IonQ、玻色量子）推动技术突破，2025 年上半年投融资超 20 亿美元，PsiQuantum、QuEra 获大额融资，但多数企业仍处亏损。产业链上游，欧美在低温设备等领域领先，中国需突破核心指标；中游整机与软件国产化加速，但研发投入待提升；下游云平台需增强兼容性，应用探索需培育标杆案例。
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全球组建多量子联盟（如欧洲 QuIC、中国 QIIA），推动协同创新；公共平台（如英国国家量子中心）降低研发门槛。标准化起步，ISO/IEC、中国 TC578 启动术语、性能评估等标准研制，2025 年中国 4 项量子计算国标立项，但需应对技术迭代与路线多元挑战。
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量子计算处于技术攻坚与应用探索关键期，中美领跑，多路线并行，但面临量子纠错、实用化案例缺乏、产业链不成熟等瓶颈。建议中国深化基础研究，突破原型机核心指标；加快行业示范，培育应用场景；推进产学研协同，完善生态与标准化，提升国际竞争力。
