【上海中创产业创新研究院】2024上海深海探采产业发展白皮书_26页_38mb

报告摘要

上海量子科技产业发展白皮书（2024）总结

核心内容概述

《上海量子科技产业发展白皮书（2024）》全面分析了量子科技的产业现状、发展趋势、国内外布局以及上海在量子科技领域的地位与挑战。量子科技作为新一轮科技革命和产业变革的关键领域，涵盖量子计算、量子通信、量子测量三大细分领域，具有颠覆性的潜力和战略价值。

主要观点与关键信息

1. 量子科技产业发展现状

量子计算：进入样机研发与应用场景探索的关键期，但商业化仍需时间。技术路线包括超导、离子阱、光量子、中性原子、拓扑量子等，其中超导和光量子技术较为成熟，具备大规模可实用化潜力。量子纠错和可扩展性是未来十年发展的重点方向。
量子通信：以量子密钥分发（QKD）为核心，已初步实用化，但存在传输距离和密钥成码率瓶颈。DV-QKD适用于骨干网络，CV-QKD适用于城域网和接入网，未来异构组网将成为重要发展方向。
量子测量：进入实用化阶段，量子传感器在多个领域展现出超高精度，但仍面临成本高、体积大、需要专业人员等限制，短期内难以全面替代传统测量技术。

2. 量子科技产业前沿趋势

量子科技整体处于“产业化前夜”，未来将对传统技术和产业产生颠覆性影响。
量子计算行业预计在7年内市场规模将达90亿至930亿美元，实现“量子纠错”后，应用价值可能高达6.2万亿至12.7万亿美元。
量子通信和量子计算将逐步与传统通信、物联网、算力网络等融合，推动量子互联网建设。
量子测量技术将逐步成为传统测量的增强和补充，特别是在导航、定位、生物医疗等领域。

3. 国内外布局情况

美国：在量子科技领域具有领先优势，特别是在量子计算和量子传感，产业规模占全球32%（2022年），预计2030年仍占32%。
中国：在量子通信领域处于全球领先地位，已建成京沪干线、国家量子骨干网等基础设施，量子计算在光量子和超导领域均有突破，如“九章”“祖冲之二号”。
欧洲：通过《量子宣言》和量子旗舰计划推动产业发展，德国在量子传感和通信方面表现突出。
日本：虽起步较晚，但已布局量子传感和通信技术，部分企业如东芝、三菱机电、索尼等正在积极参与。

4. 上海发展情况

地位与进展：
- 上海是国际量子科研的重要阵地，聚集了多所高校和科研机构，如上海交通大学、复旦大学、华东师范大学等。
- 已聚集一批量子科技领军企业，如图灵量子、国盾量子、国科量子等。
- 应用示范场景不断丰富，涵盖政务、金融、教育、医疗等多个领域。
- 率先打造量子通信新基座，如量子保密通信城域网，为产业提供示范平台。
存在问题：
- 缺乏顶层设计，产业规划不清晰。
- 产业集聚度不高，企业协同不足。
- 技术引领方面仍存在差距，关键材料和核心设备有待突破。
- 产业生态尚未完善，缺乏国际领军人才和有效应用场景。

展望与建议

5.1 目标愿景

到2026年，实现量子计算基础研究和前沿技术重大突破。
构建量子通信城域骨干网、城际干线网和接入网。
打造一批量子计算中心、创新中心，初步建成具有国际影响力的量子科技产业高地。

5.2 发展建议

加快核心技术产品突破：
- 推动光量子、超导、硅基半导体等技术路线研发。
- 加快量子计算芯片、编译软件、测控系统等研发，构建完整的量子计算产业生态。
- 推进量子通信商用技术研发，提升密钥成码率，推动量子密钥模块和量子融合通信技术发展。
- 推动量子测量技术多元产品创新，开发适用于不同领域的量子传感器。
促进企业主体引优培强：
- 引进和培育一批具有国际竞争力的量子科技企业。
- 支持链主企业带动产业链上下游发展，推动企业集聚和协同发展。
- 支持本地企业壮大，形成一批高新技术企业、专精特新企业、独角兽企业。
强化战略功能平台布局：
- 建设量子智算平台、量子密钥平台、量子研发与转化平台。
- 鼓励量子科技企业建设量子-经典混合计算平台、量子云平台等，为产业提供公共服务。
加强标杆载体园区建设：
- 布局量子科技产业先导区、加速园、孵化器等梯度园区体系。
- 支持临港新片区、张江、闵行等地打造量子产业集群。
推动应用示范场景开源：
- 围绕金融、重点制造、智慧城市等领域，推出一批“揭榜挂帅”示范场景。
- 推动量子科技在金融、生物医药、新材料、新能源、高端装备等重点产业领域的应用。
完善行业融合发展生态：
- 强化资金、人才、政策保障，推动产学研用深度融合。
- 加强多元化金融服务支撑，组建量子科技产业投资基金。
- 强化多层次人才队伍建设，推广“首席科学家负责制”，鼓励校企合作，培养量子科技人才。