量子科技除了是我國未來產業的重要發展方向之一，也是會顛覆未來的新興科技。近年來，我國量子科技領域創新成果不斷涌現。什么是量子科技？都有哪些應用？

　　近年來我國量子科技

　　創新成果不斷涌現

　　量子技術，是以量子力學的基本原理為基礎，利用量子疊加、量子糾纏、量子不可克隆等特性，來實現量子計算、量子通信和量子測量。

　　面向這一未來，中國已邁出關鍵步伐。2025年3月，我國自主研發的量子計算原型機“祖沖之三號”問世，刷新超導體系全球量子計算優越性新紀錄。

　　2025年7月，我國科研團隊打造出“納米雙光子工廠”，制備出保真度達99.4%的新型量子糾纏光源，為更先進的量子應用奠定關鍵基礎。

　　在通信領域，科研團隊成功構建300公里級的量子直接通信網絡，驗證了長距離高安全通信的可行性。

　　微觀探秘

　　世界上最小的量子傳感器什么樣？

　　量子是現代物理學中描述微觀世界基本物理量的最小的、不可再分的單位，也是能量的最基本攜帶者。科學家們利用量子的特性，研發出強大的量子精密測量儀器，可以精準地測量到很多非常非常小的東西，被稱為“打開微觀世界的一把鑰匙”。

　　世界上最小的傳感器在哪里？就在記者的手上，只不過，可并不是你肉眼能看到的這個器件，而是在這個針尖兒上，它其實是原子級別的。

　　國儀量子公司負責人 賀羽：首先我們是要加工出來一個鉆石探針，鉆石探針的直徑只有500納米，大概是頭發絲的1/100～1/1000，傳感器就在探針的針尖上，傳感器的尺度只有0.5納米，0.5納米又是500納米的1/1000。

　　記者：這樣一個肉眼都無法看見的傳感器，它在現實生活中會有什么用處呢？

　　國儀量子公司負責人 賀羽：打個比方，我們可以用體溫計去測人的體溫，但是沒辦法用體溫計去測蚊子的體溫，假設我們還要去測比蚊子還要小得多的，比如說單個細胞，比如說單個分子，我們就需要比細胞和分子更小的傳感器，這就是量子傳感器發揮作用的時候了，所以它也被譽為“打開微觀世界的一把鑰匙”。

　　精密的測量儀器就像科研工作者的眼睛，重要性不言而喻。國儀量子核心團隊來自中科大，他們的目標就是要將量子測量領域的研究成果轉化為產品，實現中國國產精密科研儀器從0到1的突破。

　　國儀量子公司負責人 賀羽：我們當時是買了一臺高端的進口的儀器，遇到臨時漲價、維修困難等這一系列糟心的事情，那個時候我們就下定決心，我們要做中國自己的、國產的、高端的科學儀器，我們源自中國科大，二三十年前就已經在實驗室里面做了大量的技術積累，同時我們整個的研發團隊也是繼承了實驗室奮斗拼搏的精神，比如說做一個顯微鏡里的極靴，就是鏡頭里面的一個核心部件，我們做了上百次的嘗試和迭代，最后做出來一個最合適的零部件。

　　從基礎研究的創新，到原理樣機的突破，從一臺科研儀器的研發，到數十臺應用在不同領域、不同場景的精密設備的制造，團隊通過量子級儀器設備的創新打磨，助力科學研究和經濟社會發展。

　　國儀量子公司負責人 賀羽：我們的儀器現在交付到了世界各地，不只是填補空白、進口替代，我們現在也有一些從0到1的儀器，這些儀器能夠給我們的客戶，給科學家、工程師提供全新的工具，更好地去探索未知。

　　探訪全球首座量子應用示范變電站

　　國儀量子團隊的所在地在安徽合肥高新區量子科技和產業中心，在這里10平方公里的范圍內，集聚了量子產業鏈60多家企業，也被稱為“量子大道”。和國儀量子一街之隔，就是我國一個量子技術的示范應用場景——全球首個量子應用示范變電站，應用了這些精密量子傳感器后，變電站有哪些升級？

　　總臺央視記者 張春玲：這里是位于安徽合肥的世界首座量子應用示范變電站，在這里一共運行了18類85種與量子技術相關的產品和設備。如此微觀的量子是如何與這么宏觀的變電站去結合的？單光子氣象雷達監測設備，通過向空中發射出激光，接收到單光子信息，來對周邊15公里的氣象情況進行精準預測。輸電的電桿上也安裝了一個量子相關的姿態傳感器，它可以精準感知地球磁力萬分之一的敏感信息，從而精準地判斷出這個電桿是否發生了位移，以確保整個變電站的系統安全。

　　走進這里，仿佛走進了一個未來變電站。量子通信保障著電力信息的傳輸安全，量子計算進行著電力接點間的動態數據計算，量子精密測量則展示了納米精度的超小芯片在感知方面的超強本領。

　　電力量子感知安徽省重點實驗室 趙龍：這是我們的量子點多參量傳感器，它里面有溫濕度傳感器，有超聲波傳感器，有紫外傳感器，另外還有臭氧、VOC氮氧化物這種氣體傳感器，它可以同時多個維度去監測開關柜里面的實時狀態，它的靈敏度可以達到0.01個ppm，相當于在一個游輪上去找一粒沙子。

　　電力量子感知安徽省重點實驗室 趙龍：未來其實有很多測量的傳感器都會逐步被量子傳感器所取代，這樣我們不但測得準，而且體積、成本都會大幅降低，這對電力系統的意義就是非常重大的。

　　量子計算機有何“超能力”？

　　量子科技的三大主要應用包括，量子計算、量子通信和量子精密測量。去看一臺我國比特數最高的超導量子計算機，它有什么超能力？

　　在安徽合肥的這間實驗室，記者看到一臺正在運行的量子計算機，它有504個比特，是目前我國比特數最高的超導量子計算機。那么，比特是什么呢？

　　在傳統電子計算機里，基本的計算單位就是比特，也就是二進制中的0和1。在量子計算中，基本計算單位是量子比特，量子疊加態原理使得每個量子比特同時表示0和1，于是，在相同比特位數下，量子比特的容量和計算效率都是經典比特的2的N次方倍。哪怕只有幾百個量子比特，其潛在算力也可能遠超當今所有超級計算機。

　　中電信量子集團云網安全部總經理 查子龍：比如說我們對于降水預測的一些探索，證明了未來用量子計算來構建氣象預測模型的可行性。包括像信息安全、密碼破譯，通過我們的量子計算機，已經可以實現20位左右的密碼一個破譯。未來的某個時刻，真正實現通用化是有無限可能的。

　　不過，這些應用目前還處在探索驗證階段。量子計算距離真正穩定可控，還有不小的差距，要走進實際應用場景，還需要不斷探索。

　　量子計算的發展，對現有的信息加密體系提出了前所未有的挑戰。如今，在北京量子信息科學研究院，科研團隊正測試一種全新的量子通信技術。它就像一只極其靈敏的“耳朵”，能捕捉到極其微弱的量子信號，而一旦有人試圖竊聽，這個信號就會瞬間“自毀”，確保信息的絕對安全。

　　眼下，他們正在進行的，就是無線量子傳輸的實驗驗證。未來，這項技術將進一步拓展到星地通信，實現更遠距離的量子傳輸，并最終構建起一個覆蓋全球的安全信息網絡。

　　多地推動量子科技產業布局

　　競逐未來賽道

　　2024年，在工信部等七部門聯合印發的《關于推動未來產業創新發展的實施意見》中，提出制定未來產業發展規劃，開辟量子技術、生命科學等新賽道，創建一批未來產業先導區。近年來，圍繞這一前沿方向，各地依托自身優勢，加速構建差異化產業生態。

　　合肥是國內量子科技創新發展的重要策源地，目前已建成“量子大道”等量子科技特色園區和集聚帶，預計到2027年將量子產業打造成百億級產業集群。

　　北京今年7月發布相關政策規劃，提出設立量子產業創業孵化器，加速量子技術實用化進程。

　　上海圍繞量子計算進行“賽馬制”布局，同步推進多團隊的研發，加快技術創新和產業培育。

　　深圳近年來相繼打造了大灣區量子科學中心、“量子谷”等產業平臺，完善產業鏈發展。