量子信息產(chǎn)業(yè)是指涉及量子計(jì)算、量子通信和量子測(cè)量等技術(shù)領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè),這些技術(shù)利用量子力學(xué)的原理來(lái)處理信息,具有改變現(xiàn)有計(jì)算、通信和測(cè)量方式的潛力。量子信息是關(guān)于量子系統(tǒng)“狀態(tài)”所帶有的物理信息,通過(guò)量子系統(tǒng)的各種相干特性(如量子并行、量子糾纏和量子不可克隆等)進(jìn)行計(jì)算、編碼和信息傳輸?shù)娜滦畔⒎绞健?/span>
量子信息是關(guān)于量子系統(tǒng)“狀態(tài)”所帶有的物理信息,通過(guò)量子系統(tǒng)的各種相干特性(如量子并行、量子糾纏和量子不可克隆等)進(jìn)行計(jì)算、編碼和信息傳輸?shù)娜滦畔⒎绞?。隨著科技的進(jìn)步,傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)芯片尺度逐漸接近物理極限,而量子信息的研究則充分利用量子物理基本原理,探索以全新的方式進(jìn)行計(jì)算、編碼和信息傳輸?shù)目赡苄?,為突破這一極限提供新思路。隨著量子技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟,量子信息將在計(jì)算機(jī)科學(xué)、通信技術(shù)、智能技術(shù)等領(lǐng)域產(chǎn)生重要影響,推動(dòng)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步。
量子計(jì)算作為一門(mén)前沿科技,近年來(lái)吸引了全球科研人員和資本的極大關(guān)注。它利用量子力學(xué)原理,突破傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)基于二進(jìn)制的計(jì)算方式,展現(xiàn)出在某些特定問(wèn)題上遠(yuǎn)超經(jīng)典計(jì)算機(jī)的潛力。我國(guó)在量子計(jì)算領(lǐng)域持續(xù)取得重大突破,如中國(guó)第三代自主超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)“本源悟空”開(kāi)始運(yùn)行,并取得了一系列具有國(guó)際影響力的成果。當(dāng)前量子計(jì)算處在早期探索階段,主流方案包含超導(dǎo)、離子阱、光量子、超冷原子、硅基量子點(diǎn)和拓?fù)涞?,基本都沿著量子?jì)算優(yōu)越性——專用量子計(jì)算——通用量子計(jì)算的路線圖發(fā)展。
量子信息行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及整體規(guī)模分析
量子通信利用量子態(tài)的不可克隆性和測(cè)量即破壞等特性,實(shí)現(xiàn)信息的保密傳輸和密鑰分發(fā),為通信安全提供了全新的解決方案。量子通信產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)相對(duì)較為成熟,是目前實(shí)用化進(jìn)程最快的領(lǐng)域。全球已超30個(gè)國(guó)家正在部署或已經(jīng)實(shí)施量子通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),如中國(guó)、歐盟成員國(guó)、加拿大、英國(guó)、韓國(guó)、新加坡等。
2023年全球量子信息投資規(guī)模達(dá)到386億美元,顯示出量子信息行業(yè)的巨大投資潛力和市場(chǎng)熱度。預(yù)計(jì)到2025年,全球量子信息市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到100億美元以上,到2030年將飆升至1300億美元,年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到66%以上,顯示出行業(yè)的快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。
根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2024-2029年中國(guó)量子信息行業(yè)現(xiàn)狀分析與發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示:
中國(guó)在量子信息領(lǐng)域的投資也在不斷增加,2023年中國(guó)投資總額達(dá)150億美元,顯示出中國(guó)政府對(duì)量子信息產(chǎn)業(yè)的重視和支持。中國(guó)的量子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,已經(jīng)初步形成了較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈,特別是在量子通信領(lǐng)域,產(chǎn)業(yè)鏈相對(duì)較為成熟。
量子測(cè)量則利用量子糾纏和量子干涉等效應(yīng),實(shí)現(xiàn)超高精度的測(cè)量和探測(cè),對(duì)科學(xué)研究和工程技術(shù)等領(lǐng)域具有重要意義。量子測(cè)量領(lǐng)域也在不斷發(fā)展,相關(guān)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)在技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品創(chuàng)新方面取得了積極進(jìn)展。
中國(guó)政府高度重視量子信息領(lǐng)域的發(fā)展,將其視為科技創(chuàng)新的重要戰(zhàn)略方向。近年來(lái),我國(guó)不斷出臺(tái)政策,中央和地方加大投入力度,加快量子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2024年政府工作報(bào)告兩次提及量子技術(shù),強(qiáng)調(diào)要開(kāi)辟量子技術(shù)等新賽道。同時(shí),國(guó)務(wù)院國(guó)資委也在積極推動(dòng)中央企業(yè)在量子信息等領(lǐng)域布局原創(chuàng)技術(shù)策源地。全國(guó)各省、自治區(qū)、直轄市基本都制定了與量子信息產(chǎn)業(yè)相關(guān)的科技創(chuàng)新規(guī)劃或產(chǎn)業(yè)政策,以支持量子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
未來(lái),以量子計(jì)算、量子通信和量子測(cè)量為代表的量子信息技術(shù)有望在前沿科學(xué)、信息通信和數(shù)字經(jīng)濟(jì)等諸多領(lǐng)域引發(fā)顛覆性技術(shù)創(chuàng)新和改變游戲規(guī)則的變革性應(yīng)用。量子信息技術(shù)將引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革方向,成為大國(guó)間開(kāi)展科技、經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域綜合國(guó)力競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)略制高點(diǎn)之一。
綜上所述,量子信息行業(yè)市場(chǎng)正處于快速發(fā)展階段,市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大,技術(shù)進(jìn)展迅速,政策與規(guī)劃不斷完善,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也日益激烈。未來(lái),隨著量子技術(shù)的不斷成熟和商業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn),量子信息行業(yè)有望迎來(lái)更加廣闊的發(fā)展前景。
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