“前瞻布局未来产业，推动量子科技、生物制造、氢能和核聚变能、脑机接口、具身智能、第六代移动通信等成为新的经济增长点。”我国“十五五”规划建议中的这句话，让产业界心动不已，因为它明白无误地点名了未来经济的诸多新增长点，“量子科技”被推为首位。

　　面向未来，山东已在量子通信、量子人工智能等前沿领域加快布局；济南布局落地更加精准，日前举办量子科技成果产品应用展示会，意在加速量子产品在省内落地转化，推动量子科技逐步成为加快山东高质量发展的新质生产力。

　　量子科技炙手可热，不仅在中国，更是世界范围内的。了解全球量子科技的重大突破、你追我赶的创新浪潮，可以让我们容易地理解济南布局量子科技、加快量子产业应用的迫切心情，已是时不我待。

　　2025年12月30日下午，“2025济南好成果”发布，总共34项，既有新能源领域的，也有信息技术、空天信息、人工智能领域的，大多实现了产业化应用，其中有一项，让很多人看不太明白，也不了解它的意义，这便是“全球首次实现12900公里实时量子密钥分发”。

　　量子密钥分发接近1.3万公里，还是全球首次，在很多人眼里，不就打了个国际长途电话吗，怎么还会有这么大的意义？这一成果是济南量子技术研究院联合中国科技大学等多家单位创新实现的，还在国际顶级学术期刊《自然》发表，是个科技创新不假，否则《自然》杂志不会发表，但它创新点在哪里呢？

　　济南量子技术研究院科研人员表示，这次实时星地量子密钥分发，是在“济南一号”微纳量子卫星与小型化、可移动地面站之间进行的，并在中国和非洲之间相隔12900多公里的距离上实现量子密钥通信，为全面开启全球实用化卫星量子通信组网奠定了坚实基础。

　　看完这些，是不是还是有点懵懂，“量子密钥分发”是什么，它是一种利用量子力学原理实现通信双方安全密钥共享的技术，采取“一次一密”的方式来加密和解密信息，实现保密通信。2017年，“墨子号”量子科学实验卫星在国际上首次实现了星地量子密钥分发，并与地面光纤量子保密通信骨干网“京沪干线”构成了量子保密通信网络，验证了基于卫星实现全球化量子通信的可行性。

　　然而“墨子号”量子卫星无法直接覆盖全球，且成本较高，发射多颗低成本微纳量子卫星并组网运行，成为构建全球量子通信网络的迫切需求。在这一市场需求的背景下，在国家和省级科技计划项目的支持下，济南量子技术研究院联合多家单位攻克了低成本小型化诱骗态量子光源、复合激光通信实时密钥提取、高精度跟瞄等关键技术，成功研制星载量子密钥分发载荷，搭建了量子微纳卫星平台，以“济南一号”低轨量子微纳卫星作为中继节点，实现了星地双向激光通信。

　　在此基础上，“济南一号”量子微纳卫星与济南、北京、上海、合肥、武汉等城市，以及南非斯坦陵布什大学地面光学站建立了光链路，实现了实时星地量子密钥分发。2025年，研究团队开展“济南一号”量子微纳卫星与南非地面光学站万公里量子密钥分发实验，在单次卫星过轨期间（约10分钟）实现多达1Mbits（成码率约为墨子号的3-4倍）的安全密钥共享。

　　在可以预期的未来，随着卫星和有效载荷成本的进一步降低，研究团队将进一步研制和发射多颗低成本量子微纳卫星，形成低轨量子卫星星座，结合地面光学站，构建天地一体化广域量子通信网络，为量子互联网的全球部署开辟新的发展路径。

　　科技领域的事情，看着很头大，但意义更重大，尤其是在很难具象化的量子科技领域。日前，2025年国内十大科技新闻，“超导量子计算原型机‘祖冲之三号’成功构建”入围，并列第三位，前两位是火出圈的“国产人工智能大模型DeepSeek”，以及中国“人造太阳”创造“亿度千秒”世界纪录。

　　中国科学院院士潘建伟在解读2025年中国量子科技新突破时表示，在超导量子计算方向，“祖冲之三号”与“祖冲之3.2号”两代产品接连突破，不但刷新超导体系“量子计算优越性”的世界纪录，更重要的是达到“突破量子纠错阈值”这一关键临界点。这意味着我国终于跨越了量子计算从理论验证到工程化应用的核心障碍，为后续可容错通用量子计算机的研制奠定坚实基础。

　　“按照我们规划的三阶段发展路径，这一突破标志着我国已顺利进入第二阶段，即研发专用量子计算模拟机、解决传统计算机无法应对的量子化学、高温超导等重大科学问题。”潘建伟说，中性原子量子计算方向，他们另辟蹊径，通过AI与量子技术的融合创新，实现了高度并行性和与阵列规模无关的常数时间消耗。在60毫秒内构建起全球最大规模的无缺陷原子阵列，核心指标已达国际最优水平。

　　相关成果入选美国物理学会年度重大进展，既证明了我国在该领域的原创性引领能力，更验证了跨学科融合是突破技术瓶颈的关键路径。量子计算机在解决特定问题的同时，正向“通用球盟会网页入口”之境加速迈进。

　　量子通信方面，星地实时通信与跨洲量子密钥分发的实现，不仅延续了我国在该领域的国际引领地位，更通过低成本微纳量子卫星与可移动地面站的创新组合，让全球化量子通信网络从“昂贵的科学实验”走向“可推广的实用技术”。

　　目前我国已通过量子卫星和“京沪干线”，在政务、金融、能源等领域开展应用示范，并实现了与奥地利、南非的洲际量子密钥分发。这为未来信息安全穿上了“信息论可证安全”的防弹衣，切实服务于国家关键领域安全需求。这些突破共同印证了我国量子科技从单点领先向体系化优势的转变，每一项成果都紧扣国家战略需求，既服务于当下的产业升级，更着眼于长远的国家安全。

　　当前，新一轮科技革命和产业变革深入发展，我国在突破，世界更在前进，尤其是在量子科技领域，正是你追我赶，都想超车的关键期。2025年，多国都在量子领域实现了新突破，都在向着未知领域勇毅前行，以求未来占据制高点。

　　俄罗斯科学院勒贝德夫物理研究所宣布，首台基于冷离子技术的50量子比特计算机通过测试并投入实际应用。该成果标志着俄罗斯采取差异化技术路线，绕过超导量子主流路径，在量子硬件领域实现“侧翼超车”。这一选择使俄罗斯在量子比特相干性和逻辑门保真度等关键指标上达到国际第一梯队水平，为后续量子算法开发和应用场景拓展奠定基础。

　　英国在量子领域展现了极强的创新能力。牛津大学物理学家将单个量子比特的控制错误率降至0.000015%，刷新了世界纪录；同时，该校团队利用光子网络接口成功连接两个独立量子处理器，使分布式量子计算更接近实际应用。在硬件与底层技术上，杜伦大学利用“光镊”技术实现了分子的长时间量子纠缠；东芝欧洲剑桥实验室研制出芯片级量子随机数生成器，增强了移动端数据安全性；国家物理实验室则开发出时间分辨率达皮秒级的单电子探测技术，为新一代量子设备奠定了基石。

　　美国谷歌公司宣布，在105比特的“Willow”量子处理器上，首次完成了具有可验证性的量子优势演示。这项名为“量子回声”的实验，计算速度达到经典超级计算机的约13000倍，为量子计算领域树立了一个新的里程碑。亚马逊云科技量子计算中心团队演示了一种对硬件需求更低的量子纠错系统。这一系统使用了“猫量子比特”，其创新设计能抵抗可能会干扰量子系统输出的特定类型的噪声和错误，同时实现量子比特需要的元器件总数比其他设计更少。芝加哥大学科学家则从理论上把量子计算机之间的连接距离大幅扩展至2000公里。

　　在量子粒子研究方面，美国布朗大学物理学家观察到一种新型量子粒子“分数激子”。这一发现将极大拓展科学家对量子领域的认知。加州大学尔湾分校科学家在五碲化铪材料中发现了一种全新的量子物质状态——自旋三重态激子绝缘态。这种近乎零能耗且抗辐射的奇异物质状态，将为深空计算技术带来变革，甚至开启“自充电计算机”新纪元。

　　法国国家信息与自动化研究所、法国国家科学研究中心与荷兰、奥地利机构组成的量子互联网联盟成功开发出首个量子网络操作系统QNodeOS。该系统通过消除网络硬件与软件之间的障碍，实现了完全可编程性，为构建未来量子互联网奠定了坚实基础，有望彻底改变信息传输和处理方式。

　　德国聚焦量子微观创新，马普学会量子光学研究所（MPQ）在“类粒子”研究上取得理论突破，揭示费米子和玻色子之外的“类粒子”，为微观粒子分类提供新范式，也为量子物理学开启新的研究方向。MPQ与慕尼黑大学合作，在冷原子量子模拟中实现了新的量子相态观测，为理解复杂的多体量子体系提供了新窗口。MPQ与慕尼黑量子中心合作，推动量子信息存储与处理，探索量子机器学习融合量子力学与经典优化，应用于高能物理模拟。

　　韩国政府宣布成立“K-量子产业联合体”，正式开启量子技术产业化进程。南非科学与技术创新局在2025/26年度预算中将基础研究拨款增加了18%，并将量子和粒子物理学指定为“国家优先领域”。围绕强关联电子体系与量子相变研究，日本在低温物理领域持续取得进展。在量子材料与微观结构调控方面，名古屋大学研究团队在室温条件下实现了对高介电材料的各向异性原子层刻蚀控制。返回搜狐，查看更多