1913 年，尼尔斯・玻尔的量子化原子模型，为人类打开了微观世界的探索之门。谁也未曾想，这场颠覆经典物理的理论革命，在百年后的中国，正从实验室走向产业一线，演变为驱动经济社会变革的现实力量。2025 年，联合国将其定为 “国际量子科学技术年”，恰是对这一技术全球价值的最佳注脚。如今的中国量子科技，正以 “局部领跑、整体并跑” 的姿态，在量子计算、量子通信、量子精密测量三大领域加速商用化进程，用技术创新勾勒未来产业的发展蓝图。

一、量子科技：从理论到产业的百年跨越

（一）量子科技的核心内涵

量子科技是基于量子力学原理发展而来的前沿技术体系，核心涵盖三大支柱：量子计算、量子通信与量子精密测量。与传统技术相比，量子科技的革命性在于其对微观粒子状态的精准操控 —— 量子计算利用量子叠加与量子纠缠特性，可实现远超经典计算机的运算速度；量子通信依托量子态的不可克隆性与测量坍缩效应，能构建 “绝对安全” 的通信链路；量子精密测量则通过量子系统的高灵敏度，突破传统测量技术的精度极限。

这三大技术并非孤立存在，而是相互支撑、协同发展。量子计算为量子通信提供更复杂的加密算法支撑，量子通信保障计算数据的传输安全，量子精密测量则为前两者的设备研发与性能优化提供高精度检测手段。三者共同构成了量子科技产业的核心生态，推动着从基础研究到产业应用的全链条发展。

（二）全球量子科技的发展格局

新一轮科技革命与产业变革中，量子科技已成为重塑全球产业竞争格局的关键变量。目前，全球量子产业化已进入 “竞速冲刺” 阶段，美国、欧洲、中国等主要经济体纷纷将其纳入国家战略布局。国际科技巨头同样动作频频：谷歌向全球研究人员开放 Willow 量子处理器使用权，英伟达发布 NVQLink 架构实现量子计算与 GPU 计算互联，推动量子技术的协同创新。

在这场全球竞逐中，中国稳居第一梯队，形成了独特的发展优势。与部分国家侧重单一技术突破不同，中国构建了 “科研攻关 + 产业落地 + 生态培育” 的全链条发展模式，在量子通信领域实现全球引领，量子计算进入工程化初期，量子精密测量逐步走向规模化应用，呈现出多点开花、协同推进的良好态势。光子盒研究院数据显示，2024 年全球量子科技市场规模达 80 亿美元，中国占比近四分之一，预计到 2035 年，中国产业规模有望突破 2600 亿美元，占全球市场份额近 30%。

（三）中国量子科技的发展历程

中国量子科技的发展，是国家战略引导与科研人员不懈探索的共同成果。早在上世纪 90 年代，中国科学技术大学等科研机构就开启了量子领域的基础研究，逐步积累起扎实的理论功底与技术储备。2016 年，世界首颗量子科学实验卫星 “墨子号” 成功发射，实现全球首次星地量子通信，标志着中国在量子通信领域跻身世界前列。

近年来，中国量子科技进入加速发展期。“十五五” 规划将量子科技纳入前瞻布局的未来产业范畴，工业和信息化部部署 17 项揭榜任务，聚焦核心技术攻关与产业应用落地。各地纷纷响应，合肥、北京、上海、武汉等城市形成特色产业集群，从政策支持、技术研发到场景应用，构建起全方位的发展支撑体系。如今，中国已实现从量子芯片、测控系统到整机设备的全线自主可控，完成了从理论探索到产业实践的关键跨越。

二、政策与生态：商用化提速的双重引擎

（一）国家战略的精准布局

量子科技的快速发展，离不开国家层面的战略引领与政策支持。作为培育新质生产力的重要抓手，量子科技被连续纳入多个国家级发展规划，形成了层次分明、重点突出的政策体系。工业和信息化部围绕量子计算、量子通信、量子精密测量三大方向，加强产业共性关键技术攻关，推动核心器件与设备研制，提升产业公共服务能力。

政策支持不仅体现在战略规划上，更落实到具体的扶持措施中。从研发经费投入到创新平台建设，从成果转化激励到应用场景开放，一系列政策组合拳为量子科技产业保驾护航。例如，武汉推出涵盖产业平台、技术攻关、成果转化等六大板块的 16 条支持政策，单项目最高可获 4000 万元资助；安徽合肥以企业为主体争创高能级创新平台，构建起全链条的产业支撑体系。这些政策既着眼于解决当前技术瓶颈，又布局长远发展，为商用化进程注入持续动力。

（二）区域产业集群的协同发力

在国家战略引导下，中国形成了以合肥为核心，北京、上海、深圳、武汉等城市协同发展的量子科技产业集群，呈现出 “核心引领、多点支撑” 的空间布局。合肥作为全国量子科技产业高地，已集聚量子企业 90 余家，居全国首位，覆盖量子芯片、测控设备、软件应用及产业资本全链条，其量子城域网覆盖 1147 千米光纤，服务近 500 家政企单位，成为全球规模最大、用户最多的量子通信网络。

各区域根据自身资源禀赋，形成差异化发展格局。北京聚焦量子计算云平台建设与核心器件研发，发布夸父量子计算云平台，研制出微型芯片原子钟；上海侧重量子通信与金融、医疗等领域的应用融合，打造 “量子 +” 产业生态；武汉则以政策为牵引，吸引优质量子企业集聚，构建从研发到产业化的完整链条。区域间的协同合作与良性竞争，加速了技术迭代与产业升级，为商用化落地提供了坚实的产业基础。

（三）产学研用的深度融合

量子科技的商用化，离不开科研机构、企业、高校的协同发力。中国构建了 “企业为主体、市场为导向、产学研深度融合” 的创新体系，打通了从基础研究到产业应用的转化通道。中国科学技术大学、中科院等科研机构持续产出原创性成果，为产业突破提供理论支撑与技术储备；国盾量子、本源量子、国仪量子等企业牵头技术攻关与产品研发，推动成果落地转化；高校通过人才培养与学科建设，为产业发展输送专业人才。

这种深度融合的创新模式，在关键技术突破中发挥了重要作用。例如，本源量子与蚌埠医科大学合作开发乳腺癌钼靶健康检测应用，将量子计算与医疗诊断相结合；国仪量子联合科研机构研制量子精密测量仪器，解决新能源电池、芯片检测等行业痛点；中国电信与国盾量子共建量子通信网络，实现技术研发与基础设施建设的协同推进。产学研用的良性互动，加速了量子技术的产业化进程，让科技成果更快惠及经济社会发展。

三、三大支柱：商用化落地的实践探索

（一）量子通信：规模化应用的先行军

量子通信是中国量子科技商用化的 “排头兵”，凭借 “不可窃听、不可破译” 的技术特性，已在政务、金融、能源等关键领域实现规模化应用。依托 “京沪干线” 等骨干网络，中国建成全球最大规模的量子保密通信网络，形成 “天地一体” 的网络架构 —— 地面上，16 个重点城市的量子城域网互联互通；太空中，“墨子号” 卫星实现星地量子通信，为全球量子通信网络建设奠定基础。

三大运营商在量子通信领域的布局成效显著，形成差异化发展格局。中国电信以 “全产业链领航者” 为定位，成立中电信量子集团，构建 “QKD+PQC + 卫星” 的三维技术体系，其量子通信用户规模已突破 600 万，服务政务、金融等领域超 3000 家行业客户；中国联通聚焦 “混合组网 + 终端安全”，发布全球首款抗量子安全手机，在政企安全领域形成先发优势；中国移动以 “生态整合者” 身份，通过 “直投 + 基金” 模式布局产业链，其量子密话、量子密讯等产品已赋能 10 余个领域，用户规模超百万。

量子通信的应用场景正不断拓展。在政务领域，量子加密技术为两会、冬奥会、亚运会等重大活动提供会务保障与媒体转播安全服务；在金融领域，四川农商行开通全国金融行业首条正式商用的 OTN 量子加密专线，保障金融数据传输安全；在民生领域，量子密信密话实现 “一话一密”，彻底隔绝软件、网络等层面的窃听风险，为普通用户提供高等级安全通信服务。

（二）量子计算：专用领域的价值释放

量子计算目前处于工程化和产业化初期，虽距离通用型量子计算机的实现尚需时日，但在专用领域的价值探索已如火如荼。与经典计算机相比，量子计算在处理复杂问题时具有天然优势，尤其适用于金融风控、药物研发、气象预测、材料设计等计算密集型场景。中国在量子计算领域的技术突破不断，已发布国内首个支持 1000 专用量子比特的相干光量子计算云服务，标志着专用量子计算正式迈向千比特规模化实用新阶段。

在硬件研发方面，中国已实现核心技术自主可控。中国电信建成搭载 “祖冲之三号” 同款芯片的超导量子计算机 “天衍 - 287”，其 “天衍” 量子计算云平台全球首次开放 |..|tn.0t6t1.HK||mi.0t6t1.HK||..|zb.0t6t1.HK||sk.0t6t1.HK||..|dy.0t6t1.HK||..“量子优越性” 云服务，在特定任务上的计算效率较国际最强超级计算机快 4.5 亿倍；本源量子、玻色量子等企业分别在超导量子、光量子等技术路线上取得突破，推动量子计算硬件性能持续提升。

在应用探索方面，“量子 + 行业” 的融合模式不断涌现。在医药领域，玻色量子联合高校开发 “量子 + AI” 算法，将 HIV 抗病毒药物筛选准确率从 73% 提升至 97%，阿尔茨海默病药物预测准确率从 64% 提升至 70%；在金融领域，北京推出 “量子金融云平台”，将量子算法应用于智能风控、反洗钱欺诈识别等场景；在气象领域，安徽省气象局与中国电信合作，构建量子算力基座，开创降雨精准预测新范式；在电力领域，国网安徽电力推出省域电网量子态势感知示范区，提升电网实时监测的精度与灵敏度。

（三）量子精密测量：隐形的产业赋能者

相对量子计算与量子通信，量子精密测量虽更为 “低调”，却被认为最有可能率先形成规模化产业。它利用量子系统的高灵敏度与高精度特性，突破传统测量技术的局限，在导航、地质勘探、医疗检测、半导体制造等领域展现出显著优势。原子钟、量子磁力仪、量子重力仪等设备，正成为推动传统产业升级的重要工具。

国仪量子的技术突破颇具代表性。其研发的钻石单自旋传感器，是目前人类能制造的最小传感器之一，具有纳米级空间分辨率，可应用于芯片无损检测；量子精密测量仪器能够检测新能源电池原材料中的磁性杂质，提高电池质量检测效率与安全性能。这些产品已在电力、能源、基建、半导体等领域得到应用，为行业提供全新的检测技术升级方案。

在基础科研与民生领域，量子精密测量同样发挥着重要作用。在基础物理研究中，量子测量技术为微观世界探索提供高精度工具；在医疗检测领域，量子传感技术助力疾病早期诊断，提升检测精准度；在导航领域，原子钟技术可显著提高导航系统的定位精度，为交通运输、航空航天等行业提供支撑。随着技术成熟与成本下降，量子精密测量的应用场景将进一步拓展，成为赋能传统产业升级的重要力量。

四、跨界融合：量子科技赋能千行百业

（一）赋能医疗健康：精准诊断与药物研发革新

量子科技正为医疗健康领域带来深刻变革，从疾病诊断到药物研发，全方位提升医疗服务水平。在诊断领域，量子计算与 AI 算法的结合，显著提高了医学影像的筛查精度。本源量子与蚌埠医科大学合作开发的乳腺癌钼靶健康检测应用，通过量子嵌入图神经网络架构，实现原子与化学键的量子层面同步处理，让乳腺疾病筛查更精准、更高效。

在药物研发领域，量子计算解决了传统研发周期长、成本高的痛点。传统药物研发往往需要数年时间进行分子模拟与实验验证，而量子计算能够快速模拟药物分子与靶点的相互作用，大幅缩短研发周期。玻色量子联合科研机构开发的量子算法，在药物分子模拟中效率提升千倍，为艾滋病、阿尔茨海默病等疑难疾病的药物研发提供了新路径。未来，随着量子计算性能的提升，个性化药物研发有望成为现实，为精准医疗奠定基础。

（二）赋能金融行业：安全保障与效率提升

金融行业对数据安全与计算效率的高要求，与量子科技的技术特性高度契合。量子通信为金融数据传输提供了 “绝对安全” 的解决方案，量子加密专线已在银行、证券、保险等机构广泛应用，有效防止敏感数据泄密、篡改等风险。四川农商行开通的 OTN 量子加密专线，成为我国量子保密通信技术从 “实验室创新” 迈向 “产业级应用” 的重要标志。

量子计算则为金融行业的复杂问题提供了高效解决方案。在风险控制领域，量子算法能够快速处理海量交易数据，精准识别欺诈行为与风险隐患；在投资决策领域，量子计算可优化资产配置模型，提高投资回报率；在反洗钱领域，量子算法能够快速分析资金流向，发现潜在洗钱行为。北京推出的 “量子金融云平台”，已实现量子算法在小样本学习智能风控、网点智慧经营等场景的应用落地，为金融行业数字化转型提供支撑。

（三）赋能能源电力：智能监测与优化调度

能源电力行业是量子科技的重要应用场景，量子技术的融入正推动电力系统向更安全、更高效、更智能的方向发展。在电力监测领域，国网安徽电力引入量子测量、量子通信、量子计算等技术，构建省域电网量子态势感知示范区，让电网实时监测更精准、更灵敏，有效提升电网安全运行水平。

在电力调度与优化方面，量子计算能够处理电力系统中的复杂优化问题，实现能源资源的高效配置。传统电力调度依赖经典算法，难以应对大规模新能源并网带来的调度难题，而量子计算可快速求解复杂调度模型，优化发电、输电、配电全流程，提高能源利用效率。同时，量子通信为电力系统的调度指令传输提供安全保障，防止恶意攻击与数据篡改，保障电力系统稳定运行。

（四）赋能政务民生：效率提升与安全保障

量子科技正逐步走进政务与民生领域，为日常工作与生活带来新变化。在政务领域，量子云印章的应用解决了传统印章 “审批繁、监管难、风险隐” 的痛点，工作人员在线上提交用印申请后，领导可实时审核，用印全程可回溯，违规操作 “无处藏身”。目前，量子云印章已在多个地区的政务系统中应用，让公章管理既规范又省心。

在民生领域，量子密信密话已成为高安全需求用户的首选通信方式。该应用依托量子安全基础设施，实现消息、语音、视频、文件、会议等通信内容的端到端加密，即使数据被截获，窃听者也因没有密钥无法解密。截至 2025 年，量子密信密话用户规模超过 520 万，服务单位超 3000 家，覆盖政务、政法公安、应急等多个领域。此外，抗量子安全手机的推出，让普通用户也能享受量子技术带来的安全保障，推动量子科技走进千家万户。

五、挑战与展望：量子商用化的未来之路

（一）当前面临的核心挑战

尽管中国量子科技商用化取得显著进展，但仍处于导入期向成长期跨越的关键阶段，面临技术、成本、生态三大核心瓶颈。在技术层面，核心器件国产化率有待提升，量子芯片良率国产不足 80%，部分高端元器件仍依赖进口；技术路线之争加剧产业不确定性，光纤 QKD 与卫星 QKD 的优劣尚未形成共识，不同技术路线间的协议兼容性不足。

在成本层面，基础设施建设与终端产品成本居高不下，制约了规模化推广。合肥量子城域网的建设与维护成本远超传统通信网络，量子密话定制手机、抗量子安全手机等终端产品因核心芯片成本较高，售价难以降低，难以进入消费级市场。在生态层面，标准建设滞后于技术发展，国际上尚未形成统一的技术规范与测试标准，国内在量子密钥格式、网络接口、安全评估等关键环节仍存在标准不统一问题，导致不同运营商的量子网络难以互联互通，形成 “信息孤岛”；同时，行业协同机制不完善，运营商与科研机构、设备厂商的合作多集中在技术研发层面，在成果转化、市场培育等方面的协同不足。

（二）技术迭代的发展方向

面对这些挑战，技术创新仍是破解难题的核心路径。未来，量子计算将向更高比特数、更高相干性方向发展，通用量子计算机的实现需要百万级物理量子比特，这将成为行业攻关的核心目标；量子通信将进一步完善 “天地一体” 网络架构，提升网络覆盖范围与传输效率，解决技术路线兼容性问题；量子精密测量将向小型化、低成本、高稳定性方向发展，推动设备在更多民用领域的应用。

核心器件的自主化将是技术突破的重点。量子芯片、量子光源、探测器等核心器件的国产化替代，将有效降低产业成本，提升供应链安全性。中国电信发布的全球首个融合 QKD 和 PQC 的分布式密码体系，以及全球首个氮化镓量子光源芯片的成功研制，正是核心技术自主化的重要成果。未来，随着技术迭代，核心器件的性能将持续提升，成本将逐步下降，为商用化规模化推广奠定基础。

（三）商用化的未来图景

展望未来，量子科技的商用化将呈现 “梯度推进、全面渗透” 的发展态势。短期来看，量子通信将在政务、金融、能源等关键领域进一步扩大应用规模，形成成熟的商业模式；量子计算将在专用领域持续发力，在药物研发、金融风控、气象预测等场景实现规模化应用；量子精密测量将率先形成规模化产业，在医疗检测、半导体制造等领域普及。

中期来看，随着技术成熟与成本下降，量子科技将向交通、制造、农业等更多行业渗透，形成 “量子 +” 产业生态，推动传统产业从效率优化迈向范式更新。长期来看，量子科技将与人工智能、大数据、6G 等技术深度融合，催生全新产业形态，成为数字经济的核心支撑。北京前沿未来科技产业发展研究院预测，2026 年将成为量子计算从实验室走向专用领域实用化的关键分水岭，未来 10-15 年，量子科技将全面融入经济社会各领域，深刻改变生产生活方式。

中国科学院院士潘建伟表示，量子科技的最终价值在于立足市场需求、惠及大众。随着商用化进程的不断推进，量子科技将从高端科技走向寻常百姓家，为人们提供更安全的通信服务、更精准的医疗诊断、更高效的生活体验。同时，中国将继续秉持开放合作的态度，与全球各国共同推动量子科技发展，为人类科技进步作出贡献。

六、信息来源说明

本文所涉及的数据与案例均来自公开权威渠道，具体包括：

1. 新华网《瞭望 | 稳居量子科技第一梯队》（2025 年 12 月 30 日）；
2. 中国电子信息产业发展研究院《从技术‘纠缠’到商业落地 三大运营商竞速量子通信》（2025 年 10 月 20 日）；
3. 手机搜狐网《年终盘点 | 技术突破加速规模落地 量子技术迈向实用化新阶段》（2025 年 12 月 25 日）；
4. 全国党媒信息公共平台《2025 智能云生态大会 | 从实验室到千行百业 中国电信构建量子技术全场景应用生态》（2025 年 4 月 30 日）；
5. ACL Digital《Quantum Computing in Telec|..|xf.0t6t1.HK||gy.0t6t1.HK||..|jh.0t6t1.HK||yu.0t6t1.HK||..|ll.0t6t1.HK||..om: Revolutionizing Networks with AI and Security》（2025 年 6 月 24 日）；
6. 中国工业互联网研究院《中国未来产业发展研究（2025）》；
7. 光子盒研究院相关产业研究数据；
8. 麦肯锡 2025 年《量子技术监测报告》；
9. 北京前沿未来科技产业发展研究院《2026 年全球前沿未来科技产业发展十大趋势》。