中国信通院发布《量子计算发展态势研究报告 2023年》

量子计较以量子比特为根基单元，操纵量子叠加和干与等道理实现并行计较，能在某些计较复杂题目上供给指数级加速，是未来计较才能跨越式成长的重要偏向。量子计较的成长和利用具有严重计谋意义和科学代价，已成为全球首要国家在前沿科技和未来产业范畴的政策结构和投资鞭策的重点偏向之一。

2023年12月，在中国信息通讯研讨院（简称“中国信通院”）举行的“2024中国信通院ICT深度观察报告会”功效公布会上，《量子计较成长态势研讨报告（2023年）》正式公布，中国信通院技术与标准研讨所王敬对报告停止了深度解读。

在《量子计较成长态势研讨报告（2022年）》的根本上，中国信通院延续跟踪分析2023年国内外量子计较技术研讨、利用处景摸索和产业生态培育等方面的停顿功效和成长演进趋向，并进一步聚焦量子计较云平台，初步提出量子计较云平台功用框架和标准系统倡议，分析总结基准测评的研讨与理论成果，最初连系量子计较范畴成长现状、趋向和题目提动身展倡议，为凝聚业界各方共鸣协力供给参考。

报告焦点概念

1. 量子计较科研攻关与软硬件研发连结高度活跃

近年来，各类首要技术线路均有研讨功效不竭出现，显现开放合作态势，尚无某种技术线路表现出明显综合上风。超导线路在比特数目、逻辑门保真度等目标方面表示较为平衡；离子阱线路在逻辑门保真度和相关时候方面上风明显，但比特数目和门操纵速度方面瓶颈也一样突出；光量子和硅半导体线路今朝在比特数目、逻辑门保真度和相关时候等目标方面均未展现出明显上风；中性原子近年来在比特数目范围、门保真度和相关时候等目标方面提升敏捷。整体而言，当前量子计较各技术线路的性能目标成长水平良莠不齐，但间隔实现大范围可容错通用量子计较的方针都还有很大差异。

量子计较软件是毗连用户与硬件的关键纽带，今朝处于开放研发和生态扶植早期阶段，业界在量子计较利用开辟软件、编译软件、EDA软件等偏向展开结构。

量子纠错跨过盈亏平衡点，是实现通用量子计较的重要里程碑之一。但当前量子逻辑门保真度水平间隔可容错适用化要求仍有约10个数目级的差异，基于量子纠错实现逻辑量子比特还是需要持久研讨攻关的方针。

2. 利用摸索多范畴普遍展开，产业生态初步构成

近年来，基于中等范围含噪量子处置器（NISQ）和公用量子计较机的利用案例摸索在国内外普遍展开，涵盖了化学、金融、野生智能、走运航空、气象等众多行业范畴。部分利用案例可以获得一定加速上风，但间隔业界期待的指数级加速和算力奔腾仍有较大差异。量子计较在利用现实落地和发生贸易代价方面仍面临应战，今朝根基处于可行性和适用性摸索阶段。未来需要提升NISQ样机性能，在处理现实题目时发挥出相较于典范算法的明显算力上风，才能表现出量子计较代价。

量子计较产业生态上中下流各环节已初具雏形，今朝全球已出现出百余家量子计较企业，欧美企业聚集度较高，产业生态各环节的介入者慢慢增加，产业培育正在稳步推动。

产业根本才能是观察和分析列国量子计较技术产业成长态势的重要视角之一，报告从科研根本、政府活动、私营企业、技术功效等4个维度构建产业根本才能分析框架，对照分析中美量子计较范畴的产业根本才能情况。科研根本方面，我国具有较多的发文机构，但高被引论文数、国际合作机构以及合著出书物数目等相对较少，高水平科研功效产出和国际合作仍需增强。政府活动方面，中美研发投入资金量级差异不大，我国量子计较重要研讨中心的数目有待增加。私营企业方面，美国企业成长较活跃，在企业数目、资金散布和供给链才能方面周全领先。技术功效方面，我国专利增加率较高，但专利数目、代表性技术成就、产物技术线路图等方面仍存差异，需要增强样机软硬件研发创新性功效输出和样机产物成长线路图计划。综合来看，我国在量子计较范畴具有一定科研根本，但在技术成就、企业成长和产业鞭策等方面仍有较大提升空间。

3. 量子计较云平台是构建利用产业生态重要支点

量子计较云平台已成为鞭策利用摸索和产业化成长的生态会聚点和重要驱动力，全球已稀有十家公司和研讨机构推出了分歧范例量子计较云平台。

量子计较云平台将量子计较与典范云办事融合，经过云端供给量子计较资本，有望成为办事量子计较用户的首要形式。按照量子计较云平台技术特征和成长现状，提出量子计较云平台的功用架构参考模子。

4. 量子计较云平台标准和基准测评研讨延续展开

量子计较云平台基准测评处于开放摸索阶段，近年来业界提出多种表征目标与测试方式。报告提出了量子计较云平台的基准测评系统参考模子。

量子计较云平台今朝处于成长起步阶段，量子云办事的多样性以及量子计较硬件平台的异构性为分歧软硬件之间以及云平台之间的互操纵带来了庞大的应战。按照量子计较云平台系统架构和国内外技术产业生态成长现状，并参考典范云计较的标准系统架构，报告提出量子计较云平台标准系统架构的初步倡议。

报告目录

一、量子计较已成为前沿科技和未来产业关注热门

二、量子计较科研攻关与软硬件研发连结高度活跃

（一） 多种硬件技术线路并行成长，亮点功效频出

（二） 量子计较软件延续开放摸索，功用各有偏重

（三） 量子纠错冲破盈亏平衡点，未来需延续攻关

（四） 情况测控系统获得新停顿，性能目标待提升

三、利用摸索多范畴普遍展开，产业生态初步构成

（一） 利用摸索成业界热门，行业范畴趋向多元化

（二） 适用化落地尚未冲破，硬件性能提升是根本

（三） 产业同盟与开源社区成为生态成长重要助力

（四） 欧美量子计较企业活跃，产业生态初具雏形

四、量子计较云平台是构建利用产业生态重要支点

（一） 国内外企业机构加速结构，抢占产业生态位

（二） 量子计较云平台功用架构可鉴戒典范云计较

（三） 量子计较云平台的办事和营业形式慢慢完善

（四） 云平台成为展开科研与利用摸索的重要支持

五、量子计较云平台标准和基准测评研讨延续展开

（一） 国内外积极结构鞭策量子计较基准测评研讨

（二） 构建量子计较云平台基准测评系统参考模子

（三） 展开测评理论考证，考证平台硬件现实才能

（四） 量子计较云平台标准系统扶植需进一步鞭策

六、机遇与应战并存，多策并举加速量子计较成长

首要专家简介

中国信通院技术与标准研讨所工程师

王敬

首要处置量子信息范畴的政策研讨、政府支持、产业分析、标准研制、测试认证和前沿技术研讨等相关工作。

中国信通院技术与标准研讨所高级工程师

张萌

首要处置量子信息范畴的政策、产业、标准和前沿技术研讨，以及分组传送、时频同步范畴的技术研讨、测试认证等相关工作。

中国信通院技术与标准研讨所工程师，博士

姚飞

首要处置量子信息范畴的政策研讨、政府支持、产业分析、标准研制、测试认证和前沿技术研讨等相关工作。

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