量子计算发展与应用动向研究

摘要：量子计算作为一项前沿颠覆性技术，已经引起世界主要国家和地区的广泛关注。文中系统梳理了美国、欧盟、俄罗斯、日本等世界主要国家和地区在量子计算领域的战略布局；结合近年来国内外研究成果，总结了量子硬件、量子算法、混合量子计算等核心技术的发展现状及趋势；基于军方的最新研究部署，分析了量子计算的军事应用动向；围绕IBM、Google、D-Wave、IonQ等产业链核心企业研究了量子计算产业化推进情况；最后研判未来发展趋势，提出了完善我国量子计算发展布局的思考建议。

关键词：量子计算；量子硬件；量子算法；混合计算；云平台

来源：本篇节选自论文《量子计算发展与应用动向研究》，发表于《中国电子科学研究院学报》第17卷第3期。

传统量子科技聚焦于认识量子世界、发现量子效应及发展量子技术应用，由此诞生了晶体管、硬盘等信息时代的关键核心技术，促进了经典信息技术的繁荣[1]。现代量子科技通过人工设计和操控量子态发展量子技术与应用[2]，揭示量子与信息的联系，包括量子感知、量子通信、量子计算等方向，每个方向涉及多类研究内容。量子计算作为现代量子科技的重要组成部分，是一种遵循量子力学规律的新型计算模式，涉及硬件、算法、软件等领域。

数字时代，随着数据规模的爆炸式增长，传统计算机处理能力接近极限，量子计算在海量信息存储和并行计算方面展现出其独有的优势。随着人工智能、大数据、云计算等新兴技术的蓬勃发展，量子计算有望满足数字信号处理、军事智能、物流管理等领域所需的强大计算处理能力。目前，包括量子计算在内的量子科技已经成为世界主要国家和地区重点布局的领域。本文系统梳理了量子计算领域的国家战略，分析了技术方向现状和军事应用动向，总结了国外头部企业和初创公司在量子计算领域取得的新进展，为体系谋划我国量子计算发展布局提供支撑。

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