量子信息技术发展与应用研究报告(2019年) 、量子信息技术总体发展态势 (一)量子信息技术成为未来科技发展关注焦点之 随着人类对于量子力学原理的认识、理解和研究不断深入,以及 对于微观物理体系的观测和调控能力不断提升,以微观粒子系统(如 电子、光子和冷原子等)为操控对象,借助其中的量子叠加态和量子 纠缠效应等独特物理现象进行信息获取、处理和传输的量子信息技术 应运而生并蓬勃发展。量子信息技术主要包括量子计算、量子通信和 量子测量三大领域,可以在提升运算处理速度、信息安全保障能力 测量精度和灵敏度等方面突破经典技术的瓶颈。量子信息技术已经成 为信息通信技术演进和产业升级的关注焦点之一,在未来国家科技发 展、新兴产业培育、国防和经济建设等领域,将产生基础共性乃至颠 覆性重大影响。 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进 行量子并行计算,具有经典计算无法比拟的巨大信息携带和超强并行 处理能力,能够在特定计算困难问题上提供指数级加速。量子计算带 来的算力飞跃,有可能在未来引发改变游戏规则的计算革命,成为推 动科学技术加速发展演进的“触发器”和“催化剂”。未来可能在实现特 定计算问题求解的专用量子计算处理器,用于分子结构和量子体系模 拟的量子模拟机,以及用于机器学习和大数据集优化等应用的量子计 算新算法等方面率先取得突破。 量子通信利用量子叠加态或量子纠缠效应等进行信息或密钥传量子信息技术发展与应用研究报告（2019 年） 1 一、量子信息技术总体发展态势 （一）量子信息技术成为未来科技发展关注焦点之一 随着人类对于量子力学原理的认识、理解和研究不断深入，以及 对于微观物理体系的观测和调控能力不断提升，以微观粒子系统（如 电子、光子和冷原子等）为操控对象，借助其中的量子叠加态和量子 纠缠效应等独特物理现象进行信息获取、处理和传输的量子信息技术 应运而生并蓬勃发展。量子信息技术主要包括量子计算、量子通信和 量子测量三大领域，可以在提升运算处理速度、信息安全保障能力、 测量精度和灵敏度等方面突破经典技术的瓶颈。量子信息技术已经成 为信息通信技术演进和产业升级的关注焦点之一，在未来国家科技发 展、新兴产业培育、国防和经济建设等领域，将产生基础共性乃至颠 覆性重大影响。 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进 行量子并行计算，具有经典计算无法比拟的巨大信息携带和超强并行 处理能力，能够在特定计算困难问题上提供指数级加速。量子计算带 来的算力飞跃，有可能在未来引发改变游戏规则的计算革命，成为推 动科学技术加速发展演进的“触发器”和“催化剂”。未来可能在实现特 定计算问题求解的专用量子计算处理器，用于分子结构和量子体系模 拟的量子模拟机，以及用于机器学习和大数据集优化等应用的量子计 算新算法等方面率先取得突破。 量子通信利用量子叠加态或量子纠缠效应等进行信息或密钥传