中国信通院发布《量子信息技术发展与应用研究报告（2024年）》 揭示信息技术开发新范式与未来机遇

中国信息通信研究院（以下简称“中国信通院”）正式发布了《量子信息技术发展与应用研究报告（2024年）》。这份年度报告作为我国量子信息领域的重要风向标，系统梳理了全球量子计算、量子通信与量子测量三大技术方向的最新进展、产业发展态势与应用探索成果，并对未来技术演进、产业生态构建及信息技术开发范式变革进行了深度洞察与展望。

报告指出，当前量子信息技术正从基础研究加速迈向工程化、产业化探索的关键阶段。在量子计算领域，超导、离子阱、光量子、中性原子等多种技术路线并行发展，量子比特数量与质量（如相干时间、保真度）稳步提升，算法与软件生态建设日趋活跃。量子通信方面，基于量子密钥分发（QKD）的城域与城际网络建设持续推进，量子隐形传态、量子纠缠分发等前沿研究取得重要突破。量子测量则以其超高精度和灵敏度，在时间基准、导航、磁场探测、医疗成像等领域展现出独特价值，部分技术已步入实用化阶段。

在信息技术开发与应用层面，报告着重分析了量子技术带来的范式转变与融合创新机遇：

1. 算力范式革新：量子计算有望解决经典计算机在模拟复杂量子系统、优化组合问题、机器学习等方面面临的“指数墙”难题。报告列举了在金融建模、新药研发、新材料设计、人工智能大模型训练、气候模拟等领域的潜在应用场景。尽管通用容错量子计算机尚需时日，但专用量子模拟器与含噪声中等规模量子（NISQ）设备的应用探索已拉开序幕，驱动算法、软件、云平台及产业解决方案的协同开发。

1. 安全通信重构：量子通信，特别是QKD技术，为信息基础设施提供了基于物理原理的、理论上无条件安全的密钥分发手段。报告探讨了其在政务、金融、能源、国防等高安全等级网络中的部署模式，以及与经典密码体系（如PQC，后量子密码）协同增强的整体安全解决方案，对下一代网络安全架构的开发提出了新要求。

1. 精密感知跃升：量子测量技术将信息获取的精度提升至前所未有的水平。报告强调，基于原子钟的高精度时间同步是5G/6G、卫星导航、金融交易等系统的基石；量子磁力计、量子重力仪等在资源勘探、地质灾害预警、基础科学研究及无损检测中具有广阔应用前景，催生新型传感器与测量系统的开发热潮。

1. 产业生态与标准建设：报告观察到，全球主要国家均加大了对量子技术的战略投入，企业、高校、科研院所合作日益紧密，初创公司不断涌现。中国信通院在报告中系统介绍了我国在政策支持、研发投入、人才培养及产业链构建方面的进展，并强调了推动核心技术自主可控、构建开放协同的产业生态、积极参与并引领国际标准制定的重要性。标准体系涉及量子计算性能评测、量子通信网络架构与协议、量子测量设备规范等多个层面，是技术规模化应用与产业健康发展的关键支撑。

《报告（2024年）》认为，量子信息技术将与经典信息技术深度融合，形成“经典-量子混合”的新型计算与信息系统架构。对于信息技术开发者而言，这既意味着需要学习与掌握量子编程、量子算法设计、量子系统控制等新技能，也意味着在软件栈、中间件、应用接口及行业解决方案的开发上面临全新机遇。报告建议，业界应关注量子软硬件协同优化、量子-经典异构计算平台开发、面向特定行业的量子应用算法库构建以及相关人才培养体系完善等核心议题。

《量子信息技术发展与应用研究报告（2024年）》的发布，不仅为政策制定者、产业界和学术界提供了全面、权威的参考，也标志着我国在布局未来信息技术制高点的道路上，正以更加系统、开放和务实的态度，推动量子科技从“实验室”走向“应用场”，为数字经济高质量发展注入强大的创新动能。