2025年光量子计算技术产业研究报告-量子信息网络产业联盟

光量子计算技术产业研究报告 量子信息网络产业联盟 2025 年 3 月 声 明 本报告所载的材料和信息，包括但不限于文本、图片、数据、观点、建议等，均不构成投资或法律建议，也不应替代律师意见。本报告所有材料或内容的知识产权归量子信息网络产业联盟所有（注明是引自其他方的内容除外），并受法律保护。如需转载需联系本联盟并获得授权许可。未经授权许可，任何人不得将报告的全部或部分内容以发布、转载、汇编、转让、出售等方式使用，不得将报告的全部或部分内容通过网络方式传播，不得在任何公开场合使用报告内相关描述及相关数据图表。违反上述声明者，本联盟将追究其相关法律责任。 量子信息网络产业联盟 联系电话：010-62300592 邮箱：qiia@caict.ac.cn 编 制 说 明 量子计算以量子比特为基本单元，利用量子叠加和干涉等原理实现并行计算，有望在解决计算复杂问题过程中提供指数级加速。目前，多条量子计算技术路线并行发展，其中光量子计算是以光子作为量子比特进行计算，通过对光子进行量子操控及测量来完成计算，具有光量子比特相干时间长、易实现高保真度单比特操作、无需真空或低温环境等优势。 现阶段光量子计算仍处于实验室研发的早期阶段，核心参与者正在逐渐增多，科技攻关持续推进，应用探索广泛开展，市场活跃度呈现增长态势，产业培育方兴未艾，未来将有更多企业与研究机构加入。联盟组织研究编写了《光量子技术产业研究报告》，针对光量子计算领域发展原理分类、关键技术类型、应用探索情况、产业培育现状等进行跟踪研判，并对光量子计算领域发展趋势前景进行展望，供业界参考。 编制单位：中国信息通信研究院、中国科学技术大学、中国计量大学、山西大学、上海图灵智算量子科技有限公司、北京玻色量子科技有限公司、正则量子（北京）技术有限公司、浙江九州量子信息技术股份有限公司、合肥硅臻芯片技术有限公司、中电信量子信息科技集团有限公司。 研究报告编写组成员：王敬、赖俊森、张萌、何玉明、谭爱红、苏晓龙、赵翔、李洋、袁为、刘若辰、黄蕾蕾、钱懿、丁禹阳、陈洁。 前 言 近年来，光量子计算领域逐渐引起政、企、研、用等多方重视，全球多个国家纷纷通过制定发展战略和项目规划，加大投融资等措施支持以光量子计算为代表的多条量子计算路线的科研及产业发展，支持力度不断加大，科技创新保持快速发展，应用探索持续开展，产业生态逐步构建。 本报告对光量子计算总体发展现状、关键技术、应用探索和产业生态等进行分析探讨，展望光量子计算领域发展趋势。 本研究报告共分为五章，相关章节内容安排如下： 第一章：光量子计算领域概况。介绍光量子计算的概念原理分类、发展现状等。 第二章：光量子计算关键技术。介绍光量子计算领域关键技术方案与进展。 第三章：光量子计算应用探索。介绍光量子计算领域应用探索方向与现状。 第四章：光量子计算产业现状。介绍光量子计算领域产业生态培育情况。 第五章：光量子计算发展趋势展望。总结并研判光量子计算领域发展趋势与前景。 目 录 一、 光量子计算概述 .............................................................................. 1 (一) 光量子计算概念与优势 ............................................................ 1 (二) 光量子计算分类 ........................................................................ 2 (三) 光量子计算发展现状 ................................................................ 8 二、 光量子计算技术实现方案 .............................................................. 9 (一) 通用光量子计算 ........................................................................ 9 (二) 专用光量子计算 ...................................................................... 23 三、 光量子计算产业现状 .................................................................... 41 (一) 光量子计算产业生态总体介绍 .............................................. 41 (二) 国外企业概况 .......................................................................... 43 (三) 国内企业概况 .......................................................................... 49 四、 光量子计算应用探索 .................................................................... 52 (一) 化工领域应用探索 .................................................................. 52 (二) 能源领域应用探索 .................................................................. 55 (三) 通信领域应用探索 .................................................................. 56 (四) 金融领域应用探索 .................................................................. 58 (五) 科研领域应用探索 .................................................................. 59 五、 光量子计算领域发展趋势展望 .................................................... 61 图 目 录 图 1 二维簇态上通过测量量子比特执行量子计算过程 ..................... 14 图 2 由五个量子比特构成的一维链簇态来实现单比特旋转门 ......... 15 图 3 在簇态上实现的最 CNOT 门 ........................................................ 16 图 4 使用概率预告门来制备簇态示意图 .................................