國內外量子科技政策梳理

全球積極布局，國內外政策齊發力 。

量子科技的戰略重要性日趨顯現，多國持續加大量子研發投入。鑒于量子信息科技重要的科 學意義和巨大的應用價值，歐美發達國家的政府、科研機構和產業資本正在不斷完善戰略部 署，穩步增加研發投入。全球主要國家在量子信息領域的戰略規劃和投資概況來看，以 2018 年歐盟“量子旗艦計劃”和美國《國家量子倡議（NQI）》法案為重要標志，近五年來各國在 量子信息領域的規劃布局持續加速。根據信通院的統計報告，2023 年 6 個國家相繼發布量子 信息相關國家戰略和投資規劃，計劃投資總規模達到 67 億美元。美國方面，2018 年 12 月， 美國啟動了為期 10 年的“國家量子倡議法案（NQI）”，2019-2022 年間計劃投資 12.75 億，實 際投資已達 37.38 億，2023 年的預算請求為 8.44 億美元，遠超 NQI 法案最初計劃的 5 年 13 億美元。2022 年 8 月，美國總統拜登簽署了《2022 年芯片和科學法案》，為多個量子信息相 關項目撥款近 8 億美元。

歐盟方面，2018 年 10 月，歐盟正式實施“量子技術旗艦項目”，連同各成員國的配套，總經 費超過 40 億歐元；2021 年，歐盟提出天基安全連接計劃，計劃將衛星星座和歐洲量子通信 基礎設施集成，以借助量子加密技術為歐洲政府和軍事組織提供安全通信，預估經費總額為 60 億歐元；2023 年，德國政府通過“量子技術行動計劃”，將在 2023-2026 期間投入約 30 億 歐元。2021 年 1 月，法國啟動量子技術國家行動計劃，5 年投資 18 億歐元。2023 年 3 月，英 國發布《國家量子戰略》，將在 2024-2034 年間提供 25 億英鎊的政府投資，并吸引至少 10 億 英鎊的額外私人投資。

美國：發布《國家量子倡議法案（NQI）》與專項戰略，推動量子科技發展。美國是較早開展 量子信息科學研究的國家之一，特別注重通過政府頂層設計推動量子信息科學（QIS）發展， 經過多年發展，已形成立法保障、制定專項戰略和優先發展相互銜接配套的政策體系，多方 位支撐 QIS 發展。一是頒布法案，2018 年，美國《國家量子倡議法案（NQI）》正式生效， 該法案既是美國統籌國內力量推進 QIS 發展的法律基礎，也是美國謀求 QIS 及其技術應用全 球領導地位的戰略規劃。法案共有五大目標：1）支持 QIS 研發、示范和應用；2）加強聯邦 政府 QIS 研發的跨部門規劃與協調；3）最大限度地發揮聯邦政府 QIS 研發和示范項目的效 能；4）促進聯邦政府、聯邦實驗室、企業和大學之間的合作；5）促進 QIS 安全國際標準的 制定。二是制定 QIS 專項戰略。三是近期綜合科技戰略將 QIS 作為優先發展方向。無論聯邦 政府層面還是機構層面的科技發展戰略，其優先發展事項中不乏 QIS 的身影。例如，2020 年 10 月美國政府發布的《關鍵與新型技術國家戰略》將 QIS 列為 20 項關鍵與新興技術之一。

美國：NQI 計劃提供總體框架，加強與協調量子研發活動。在立法方面，迄今為止與量子有 關的最重要立法是《國家量子倡議法案》(NQI)，該法案于 2018 年 12 月簽署成為聯邦法律， 旨在加速和推進美國的量子科學技術。從本質上講，NQI 為量子研發創建了一個框架，并授 權在 2019-2023 年提供略高于 12 億美元的資金，用于各種量子研究和開發項目。這些資金主 要分配給歷來積極參與量子科學與技術研發的三個機構：美國國家標準與技術研究院(NIST)、 美國國家科學基金會(NSF)和美國能源部(DOE)。NQI 法案授權這些機構加強 QIS 計劃和研 究中心；建立一個新的聯邦機構，名為國家量子協調辦公室(NQCO)；成立一個新的聯邦咨 詢委員會，名為國家量子計劃咨詢委員會(NQIAC)，由來自學術界、工業界和政府的專家組 成，其任務是為國家量子計劃提供獨立評估和建議。

美國：打造量子生態三大支柱，共筑量子領域領導地位。量子信息科學(QIS)研發資助機構可 被視為支持量子信息產業生態系統的三大支柱，民用科學機構、國防部科學機構和情報部科 學機構共同支持量子信息產業的研發工作。1）美國國家標準與技術研究院(NIST)：通過擴展 和連接量子系統、提高設備性能和穩定性、豐富人才庫、制定技術標準等多種方式，推進測 量科學標準，促進美國的創新與工業競爭力；開展在量子傳感、計算、網絡、風險緩解、基 礎科學等方面的核心技術項目；建立并支持量子經濟發展聯盟，致力于通過識別技術、供應 鏈、標準、勞動力和通過合作解決各方面差距的方法，加速美國量子產業增長。2）美國國 家科學基金會(NSF)：資助超過 2000 個學術機構的量子科學與工程研究；NQI 法案明確要求 NSF 支持量子信息科學研究與教育的多學科中心，協調量子計算核心項目。此外，NSF 在 2024 財年預算中向國會闡明兩大投資目標：①量子計算、量子通信、量子測量、量子網絡的先驅 發展，提高信息處理、傳輸與測量效率；②開發具有明顯量子優勢的概念研制設備、工具、 系統和應用程序。3）美國能源部(DOE)：通過基礎和應用科學研究、新技術的發現和開發、 同位素生產等多種方式推進量子技術發展；NQI 法案授權能源部建立 5 個國家量子信息科學 研究中心，并在核心項目中繼續加強和協調量子研究。多個量子研究活動機構在量子信息科 學基礎研究、教育、培訓和勞動力發展方面的投資相互促進、相輔相成，加快美國在量子信 息服務領域的領導地位。

美國：量子科技研發資金大幅增加，推動量子科技快速發展。在 NQI 法案的推動下，用于 QIS 研發的聯邦資金大幅增加。從 2019 財年到 2024 財年，聯邦資金大約翻了一番。2023 年 12 月 1 日，《國家量子計劃（NQI）總統 2024 財年預算補編》發布，這是《國家量子計劃法 案》（NQI）要求的第四份 NQI 計劃年度報告，2019-2024 財年量子信息科學預算分別為 4.49/6.72/8.55/10.31/9.32/9.68 億美元。此外，分配給 NQI 法案授權活動的資金是在基線量子 信息服務研發活動預算之外的額外資金。然而，雖然《國家質量與創新法案》為各聯邦機構 的質量信息系統研發設定了資助目標和優先事項，但并不保證具體的資助金額。總統和國會 通過年度財政年度預算確定各聯邦機構的非國防量子研發優先事項和資金，國防開支則通過 名為《國防授權法案》的單獨法案確定。

NQI 法案修訂后增加預算總規模，根據 ICV 計算顯示，未來美國量子科技預算總額超過 36 億美元，其中 NQI 法案擬議更新的資金規劃共 22.33 億美元，芯片與科學法案授權資金規劃 共 14.24 億美元。

美國：明確五大資金投入領域，增加資金投入。美國政府在《量子信息科學國家戰略概述》 中劃分的所有五個計劃組成領域，即量子傳感與計量(QSENS)、量子計算(QCOMP)、量子網 絡(QNET)、量子發展(QADV)和量子技術(QT)，都增加并保持了資金投入。

美國：促進量子跨學科研究，推進量子科技快速發展。美國國家科學基金會(NSF)和能源部 (DOE)都在通過支持建立跨學科研究中心來克服這些機構障礙，采取不同的方法以反映其不 同的使命和資助重點。國家科學基金會的重點是促進大學中心和研究所的教師開展跨學科合 作，截至 2023 年 3 月，該機構已資助了五個量子飛躍挑戰研究所。另一方面，能源部已在自 己的國家實驗室建立了跨學科量子研究中心。對此，負責國家量子計劃評估工作的國家量子 信息中心對量子合作的進展進行了評估，發現總體而言各中心之間的合作發展良好。

歐盟：發布《量子宣言》和量子旗艦計劃，多方位發展量子信息技術。2016 年 3 月，歐盟委 員會發布《量子宣言（草案）》，呼吁歐盟成員國及歐盟委員會發起資助額達 10 億歐元的量 子技術旗艦計劃，并實現如下目標：1）建立極具競爭性的歐洲量子產業，確保歐洲在未來 全球產業藍圖中的領導地位；2）增強歐洲在量子研究方面的科學領導力和卓越性；3）面向 量子技術的創新企業和投資，把歐洲打造為一個有活力和吸引力的區域；4）充分利用量子 技術進展，更好地解決能源、健康、安全和環境等領域的重大挑戰。宣言提出，歐洲旗艦計 劃應集合工程、科學、教育以及創新能力，充分釋放量子技術的潛能。通過通信、模擬器、 傳感器和計算機這四方面的短中長期發展，實現原子量子時鐘、量子傳感器、城際量子鏈接、 量子模擬器、量子互聯網和泛在量子計算機等重大應用。

歐盟：組織和成員國雙層發力，明確四大領域發展路線。近年來，為在全球量子科技競爭中 贏得主動，歐盟和歐洲主要國家積極布局，在組織和成員國兩個層面出臺了一系列量子科技 戰略。在組織層面，歐盟牽頭制定泛歐洲的量子技術發展戰略。2020 年 3 月，量子旗艦戰略 咨詢委員會發布的報告《戰略研究議程》對量子技術旗艦計劃進行了細化，提出量子通信、 量子計算、量子模擬，以及量子計量和傳感等領域的發展路線圖。在成員國層面，法國和德 國制定戰略謀劃未來量子科技發展。《量子宣言》得到 3400 多名學術界與工業界人士的支持。

歐盟投入規模達 10 億歐元，資助四大領域科研項目。歐洲量子技術旗艦計劃是歐盟未來新 興技術旗艦計劃（FET）的重要組成部分，FET 旨在為歐盟革命性、高風險、高回報的技術 創新及商業開發提供長期穩定支持，量子技術旗艦計劃是 FET 中執行期最長、資助強度最大 的計劃。量子技術旗艦計于在 2018 年正式啟動，項目為期 10 年，總研發投入規模達 10 億歐 元。 旗艦計劃實施分為兩個階段：1）導入期（2018-2021）：由地平線 2020 計劃提供支持，投資 總額預計為 1.32 億歐元；2）發展期（2021-2027）：由“未來第九研發計劃”（FP9）提供支 持。第一階段，計劃將資助量子基礎科學、量子計算、量子互聯網、量子模擬和量子傳感領 域的 24 個項目。歐洲議會、歐洲理事會和歐盟委員會正在磋商，以確保量子研發將在歐盟 2021-2028 年的多年度財務框架中得到資助。受資助的項目中，超過三分之一為參與者是來自 各行各業的工業公司，其中大部分是中小企業。

歐盟：大力投入基礎設施，推進量子技術發展。在量子旗艦計劃中，歐盟也通過在量子基礎 設施等關鍵領域進行專門的投資，展示量子技術部署，例如，EuroQCI 歐洲量子通信基礎設 施部署規劃和 EuroQCS 歐洲量子計算和模擬基礎設施部署規劃。量子通信方面，通過 EuroQCI 進行量子通信基礎設施建設，聯合 27 歐盟成員國和歐洲航天局共同設計、開發和 部署最先進的量子通信地面和空天的基礎設施。地面部分依賴于光纖通信網絡，連接國內外 戰略站點。同時，空天部分利用衛星形成歐盟新的天基安全通信系統 IRIS。EuroQCI 結合地 面和空天能力，旨在建立高度安全可靠的量子通信網絡，并在安全數據傳輸和量子密碼學等 領域取得突破。量子計算方面，EuroQCS 計劃重點推進量子計算和模擬的基礎設施，旨在將 量子計算機和模擬器集成到歐洲的超級計算基礎設施中，促進量子模擬和量子計算在各個領 域的突破性研究。量子計算機被集成到選定主機上的現有超級計算機中。目前，歐盟的六個 站點已被選中托管和運行首批 EuroHPC 量子計算機，包括捷克、德國、西班牙、法國、意 大利和波蘭。這些量子計算機將主要供歐洲用戶用于研究和開發，惠及科學界、工業界和公 共部門。

歐盟：布局四大研發方向，規劃明確發展路線。歐盟量子旗艦計劃分別規劃了量子通信、量 子計算、量子模擬、量子傳感與測量四大領域的短期、中期發展路線。短期來看，在量子通 信領域，歐盟注重開發用例和業務模型，開發光纖、自由空間和衛星鏈路的可信節點網絡功 能和互操作性；開發基于衛星的離子密碼術等。在量子計算領域，歐盟計劃短期實現容錯用 用量子計算機的實用策略，確定具有優勢的算法和用例，啟動更深的算法，與芯片和軟件提 供商聯絡，實現量子器件物理、量子位和柵極控制，實現與材料科學、理論物理學等領域合 作。在量子模擬領域，歐盟計劃演示特定任務中的優勢，利用量子模擬加快機器學習，提供 控制水平和可伸縮性，擴大供應鏈，加強關鍵使能技術的開發等。在量子測量領域，歐盟計 劃短期建立可靠、高效的供應鏈，進行首次標準化，研發光電集成芯片，使用納米加工等技 術進行材料工程研發，建立新傳感器技術的標準等。

中期來看，在量子通信領域，歐盟計劃實現遠距離量子中繼器、至少 20 個量子位的量子網 絡節點、在獨立于平臺的軟件中的量子網絡應用程序、與設備無關的 QRNG 和 QKD 等。在 量子計算領域，歐盟計劃研發具有量子誤差校正和強大量子位的量子處理器、優于傳統計算 機的通用門、具有量子優勢的量子算法，建立能夠制造所需技術的制造廠，研究材料、量子 器件物理、量子位和柵極控制、量子存儲器、光子學、RF、低溫和超導體電子學、系統工程 和器件封裝等。在量子模擬領域，歐盟提出與最終用戶建立緊密聯系，開發更多實際應用， 提供更高程度的控制和可編程性的量子模擬器；使用量子模擬器解決化學、復雜量子系統和 材料科學中的問題，與企業密切聯系保持投資；開發帶有計算機科學概念的軟件；建立量子 模擬和計算相關研究機構與企業之間的合作。在量子測量領域，歐盟提出發展技術和材料工 程，將量子傳感器推向市場；集成用于儀器自校準的量子測量標準；建立關鍵技術制造廠等。

歐盟：明確量子技術關鍵績效指標。歐盟在量子旗艦計劃中提出 2030 年計劃實現的幾大量子 技術關鍵績效指標，包括繁榮與就業、數字自治和技術領先、人民利益、凝聚力與多樣性、 量子通信、量子計算、量子模擬、量子傳感與測量、教育和多樣性九大方向。其中，在量子 通信領域，歐盟提出創建跨領域的量子安全網絡、具有衛星鏈路的互聯光纖網絡，以及利用 糾纏性和量子中繼器的遠程量子通信網絡；將歐洲所有國家連接到量子通信網絡；結合后量 子密碼學，創建量子安全網絡功能和密鑰分發，用于 IoT、5G、SDN 和關鍵基礎設施，以及 利用遠程量子處理器、時鐘和傳感器之間的遠程糾錯量子互聯網應用。 在量子計算方面，歐盟提出構建至少 1000 個物理量子位的全棧、高度連接、高保真度量子計 算機，展示可擴展性能，并能夠在相關的實際用例中超越經典計算機；為科學和技術用戶提 供歐洲量子計算基礎設施，以超越當前最好的超級計算機。

在量子模擬方面，歐盟提出構建可編程的歐洲量子模擬器，能夠模擬遠超經典的難以計算的 量子或經典系統的可能性；能夠訪問歐洲量子模擬設施，并在相關的實際用例中超越最好的 超級計算機。 在量子測量方面，歐盟提出廣泛部署，使用量子傳感器網絡進行地面和天基的實際演示；可 用性方面，工業界要開發量子產品生產和制造設施以及產學研試驗線，以促進產品開發和快 速創新；市場準備方面，面向高性能和大眾市場的商業產品，以及基于全球公認的標準和可 追溯的量子測量和校準服務，利用量子傳感器擴展產品組合，以應對衛生、運輸、導航和電 信探索、科學和氣候挑戰。

中國：多次強調量子科技關鍵技術前瞻戰略布局，量子科技有望成為未來新質生產力。自 2006 年以來，我國國家相關部委制定了一系列推動量子科技產業發展下相關政策。其中，2021 年 12 月，國務院印發的《“十四五”國家信息化規劃》中明確提到，加強人工智能、量子信息、 集成電路、空天信息、類腦計算、神經芯片、DNA 存儲、腦機接口、數字孿生、新型非易 失性存儲、硅基光電子、非硅基半導體等關鍵前沿領域的戰略研究和技術融通創新。此外， 《“十四五”數字經濟發展規劃》中亦明確提出增強關鍵技術創新能力，瞄準傳感器、量子 信息、網絡通信、集成電路、關鍵軟件、大數據、人工智能、區塊鏈、新材料等戰略性前瞻 性領域，發揮我國社會主義制度優勢、新型舉國體制優勢、超大規模市場優勢，提高數字技 術基礎研發能力。2024 年的政府工作報告中，明確將量子技術列入未來產業，成為新質生產 力的重要組成部分。3 月 29 日，國務院國資委遴選確定首批新質生產力的啟航企業名單，重 點布局了人工智能、量子信息和生物制藥領域，量子科技再獲重要關注。