第一章 洞察：量子信息成为全球竞争焦点

1.1 量子信息——未来产业新赛道

量子信息技术是量子科技的重要组成部分，以量子力学原理为基础，通过对微观量子系统中物理状态的制备、调控和测量，实现信息感知、计算和传输。量子信息技术主要包括量子计算、量子通信和量子精密测量三大领域，在提升运算处理能力、加强信息安全保护能力、提高传感测量精度等方面，具备超越经典信息技术的潜力。未来，量子信息技术有望在前沿科学、信息通信和数字经济等诸多领域引发颠覆性技术创新和改变游戏规则的变革性应用。

经过40余年的发展，量子信息技术已从仅受学术界关注的基础科学研究和前沿技术探索，逐步发展到产业界共同参与的工程应用研究和未来产业培育。量子信息三大领域的前沿科研与工程研发亮点成果不断涌现，技术成熟度持续提升，应用探索加速发展，现已进入科技攻关、工程研发、应用探索和未来产业培育一体化推进的发展阶段。

未来产业是由前沿技术驱动、当前处于孕育萌发阶段或产业化初期，但具有显著战略性、引领性、颠覆性和不确定性的前瞻性新兴产业。能够把握住未来产业发展机遇的国家和地区将会在新领域、新赛道中获得先发优势，在全球竞争中抢得先机。量子信息作为未来产业的新赛道，正引领着一场科技革命，并有望对全球产业格局产生深远影响。量子信息的独特性质和广阔应用前景，使其成为全球科技和产业领域研究和布局的重点。

量子信息技术是基于量子力学的原理进行信息处理和传输的技术。与经典信息不同，量子信息具有叠加性、纠缠性和不可克隆性等独特性质。这些性质使量子信息在安全性、计算能力和信息传输速度等方面具有巨大优势。例如，量子通信可以实现无条件安全的信息传输；量子计算能够在处理某些复杂问题上实现指数级加速；量子精密测量则可以提高测量的精度和灵敏度，甚至突破经典物理的理论极限——标准量子极限（SQL）。这些优势赋予了量子信息独特的地位，使其成为未来产业的新赛道。在这个赛道上，各国政府、科研机构和企业都在积极布局，力图抢占先机，率先掌握量子信息技术，在未来的科技竞争中占据有利地位。

量子信息的产业化进程正在不断加速。一方面，随着量子技术的不断突破和成熟，越来越多的实际应用场景被开发出来。例如，量子通信已经在金融、政务等领域开展试点应用，为信息安全提供了有力保障；量子计算也在药物研发、优化调度等领域展现出巨大应用潜力。另一方面，全球量子信息产业链也在逐步完善，从硬件研发到软件迭代，从基础研究到商业化应用，各个环节都在快速发展。

然而，量子信息发展仍然面临着诸多挑战。首先，技术层面上的挑战仍然突出。尽管量子信息领域已经取得了诸多重要突破，但要实现规模化商用，还需要在产品的稳定性、可靠性和成本等方面取得进一步突破。其次，政策环境、市场接受度、人才培养以及与其他技术的融合等因素也将影响量子信息产业的未来发展。

量子信息这条未来产业新赛道正吸引着全世界的目光。未来，量子信息技术与产业的崛起有望为科技领域带来新一轮变革，为全球产业发展注入新的活力。