_量子信息科技的发展现状与展望.pdfVIP

物理学报

Acta

Phys.

Sin.Vol.73,No.1(2024)010301

《物理学报》创刊

90

周年

量子信息科技的发展现状与展望

潘建伟1)2)†

1)

(中国科学技术大学,

合肥微尺度物质科学国家研究中心,

合肥230026)

2)

(中国科学技术大学,

中国科学院量子信息与量子科技创新研究院,

合肥230026)

(2023

年11

月13日收到;

2023

年12

月19日收到修改稿)

20世纪初,

以原子能、半导体、激光、核磁共振、超导和全球卫星定位系统等重大技术发明为标志性成

果的第一次量子革命,

促进了物质文明的巨大进步,

从根本上改变了人类的生活方式和社会面貌.

自20世纪

90年代以来,

量子调控技术的巨大进步,

使得以量子信息科学为代表的量子科技突飞猛进,

标志着第二次量

子革命的兴起.

量子信息科技包括量子通信、量子计算、量子精密测量等方面,

为保障信息传输安全、提高运

算速度、提升测量精度等提供了革命性解决方案,

可为国家安全和国民经济高质量发展提供关键支撑.

经过

近30年的发展,

我国在量子信息科技领域整体上已经实现了从跟踪、并跑到部分领跑的飞跃,

在量子通信的

研究和应用方面处于国际领先地位;

在量子计算方面牢固占据国际第一方阵;

在量子精密测量的多个方向进

—

入国际领先或先进水平.

当前,

需要根据国家战略需求和国际竞争态势,

做好未来510年我国在量子信息

领域的发展重点研判,

率先建立下一代安全、高效、自主、可控的信息技术体系.

关键词：量子通信,

量子计算,

量子精密测量

PACS：03.67.–a,

03.67.Hk,

03.67.Lx,

42.50.DvDOI:10.7498/aps.73

量子通信的发展目标是构建全球范围的广域量子

1

引言通信网络体系,

具体发展路线:

利用光纤构建城域

量子通信网络、通过中继器链接邻近两个城市的城

量子通信、量子计算和量子精密测量等是量子域量子通信网络、通过卫星平台的中转链接遥远区

信息科技的三个主要研究方向.域之间的量子通信网络.

[1–6]量子计算[12–15]具有强大的并行计算和模拟能

量子通信包括量子密钥分发和量子隐形传

态[7–11]两种应用方式.

其中量子密钥分发是指利用力,

一旦成功研制,

基于计算复杂度的经典信息安

量子态来加载信息,

通过一定的协议在遥远地点的全体系将受到巨大冲击.

例如,

基于量子计算机的