浙江省量子科技发展“十四五”规划

量子科技发展具有重大科学意义和战略价值，将引领新一轮科技革命和产业变革方向。为深入贯彻落实党中央、国务院和省委、省政府关于加快发展量子科技的决策部署，切实加强量子科技发展战略谋划和系统布局，充分发挥量子科技对我省经济社会高质量发展的引领作用，特制定本规划。

一、发展现状与趋势

量子科技在提高运算速度、提升测量精度、确保信息安全等方面突破了传统技术的瓶颈，成为信息、能源、材料和生命等领域重大技术创新的源泉，为保障国家安全和支撑国民经济高质量发展提供核心战略力量。近年来，以量子计算、量子精密测量和量子通信为代表的量子科技研究与应用在全球范围内加速发展，世界主要发达国家都已开始全面布局，美国、日本、澳大利亚、欧盟等发达国家和地区都将量子科技视为未来科技发展的战略制高点，加速进行战略部署，大幅度增加研发投入。我国在量子科技若干领域处于国际引领位置，产出了世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”、全球首条量子保密通信骨干网“京沪干线”、世界首台光量子计算原型机、多光子纠缠干涉度量、量子反常霍尔效应等一批具有重要国际影响力的成果。习近平总书记指出，总体上看我国已具备了在量子科技领域的科技实力和创新能力，这是我国量子科技进一步深化发展的坚实基础。

我省在量子科技方面也取得了系列重要进展，浙江大学、浙江工业大学、之江实验室、阿里达摩院等科研机构和企业在量子计算、量子精密测量等方面具备较好的研究基础，在超导量子计算和量子物态调控等方面取得了世界一流的科研成果，成功研制达到国际先进水平的冷原子干涉绝对重力仪、原子磁力仪等器件和设备，建有一批量子科技相关领域的国家和省级重点实验室。面对量子科技发展的重要战略机遇期，我省必须抢抓机遇，加强统筹谋划，以国家信息安全保障、计算能力提高等重大需求为导向，在量子科技发展中抢先发力，构筑发展新优势。

二、指导思想和发展目标

（一）指导思想

坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，全面贯彻党的十九大和十九届二中、三中、四中、五中全会精神，对标习近平总书记赋予浙江的新目标新定位，强化创新引领、系统布局、政府引导、开放协同，深入分析研判量子科技发展趋势，找准我省量子科技发展的切入口和突破口，加快前瞻性和系统性战略布局，在量子计算、量子精密测量、量子通信等重点领域的重大科学问题、关键技术和示范应用等方面实现创新突破，力争建成全国量子科技发展的引领区，为“重要窗口”建设提供强有力的科技支撑。

（二）发展目标

对标全球量子科技发展前沿，着眼国家量子科技发展的总体布局，基于我省发展基础，重点围绕量子计算、量子精密测量、量子通信等领域，在重大科学问题攻关、关键核心技术研发、科技创新平台建设、高层次人才集聚、高精尖创新应用等方面协同发展。力争到2025年，我省量子科技总体水平居国内第一方阵，在量子重力和磁场的精密测量、超导量子计算等重点方向达到国际领先水平。

创新研发实现突破。支持我省量子科技领域相关高校院所和企业加强协同创新，在量子计算、量子精密测量、量子通信等领域开展创新突破，攻克一批重大科学问题和关键核心技术，取得标志性科研成果10项以上。

人才集聚成效显著。着力打造体系化、高层次量子科技人才培养平台，加快培养量子科技领域的高精尖人才，集聚核心科学家30人以上、青年骨干科研人员150人以上、硕士以上研究生500人以上。

三、重点发展方向

（一）量子计算

1.量子计算方法理论研究

重点发展量子计算相关的新理论和新方法，进一步提高量子比特相干性和量子芯片的集成化，为研制更长相干时间的量子比特提供理论基础，支持利用量子算法的优越性设计软件，提供信息存储和读写新方案。主要研究内容包括：量子比特的退相干机制；量子计算芯片的大规模集成方法；量子算法、量子软件及量子计算机工程化方法；拓扑超导和量子计算的基础理论与方法；量子信息从微波段到光波段的有效转化方法；电荷有序和自旋有序态的调控方法；高密度、低能耗和高速度的量子存储和运算方法；重要量子算法的光量子实现方案等。

2.量子计算关键技术研究

开展量子计算处理的关键技术研究，推动量子计算机工程化，争取达到量子比特相干时间从百微秒到毫秒的突破，为包含上百个量子比特的集成芯片提供操控方案，研发新的耦合技术支持不同量子系统之间的信息交换并提高耦合效率，推动量子芯片的集成化和规模化。主要研究内容包括：多比特量子计算芯片的设计、制备和测控技术；量子纠错码和与之相适应的量子计算机体系结构；容错量子比特的设计、实现和操控；微波谐振腔、量子比特与自旋以及自旋波量子系统的耦合技术；片上集成单光子源和纠缠光源技术、量子频率梳技术、多纠缠量子态产生技术；具有高耦合强度的低维磁电耦合技术及调控技术；光量子信号在芯片上的逻辑处理和光学逻辑门集成技术等。

3.量子计算示范应用研究

开展噪音环境下中等规模量子体系中的量子计算和模拟的应用研究，推动在量子计算及模拟系统实现量子优越性，围绕分子基态能量计算、量子多体问题和拓扑物态模拟等方面发展超越经典系统的能力，探索量子叠加和纠缠等量子力学效应的新应用。主要研究内容包括：制备高性能高集成度的量子计算芯片，研制量子测控平台，推进量子计算芯片在量子化学、优化问题、机器学习等方面的应用；可控量子体系在量子多体问题、非厄米拓扑系统、多体局域化、多体热化、光学非互易性等方面的应用；量子芯片在腔量子电动力学中的应用等。

• 量子精密测量

1.量子精密测量方法理论研究

重点发展基于光和物质相互作用的量子本质，研究量子精密测量的新原理和新方法，得到新的精密测量某些物理量的手段，进一步提高测量灵敏度，探索量子纠缠等效应对量子精密测量灵敏度的影响。主要研究内容包括：基于光子、原子、分子和更大尺度粒子体系的量子精密测量研究；自旋极化原子态制备方法；纠缠光源制备、基于纠缠光源的泵浦-探测方法；时间关联单光子计数技术；新型突破经典衍射极限的量子成像技术；多量子纠缠干涉检测与成像、高阶量子相干技术、单分子精确探测技术等。

2.量子精密测量关键技术研究

重点围绕重力、惯性、磁、力、声等参量在精密测量中的实际应用开展研究，突破经典测量精度极限。主要研究内容包括：开展基于冷原子干涉技术、热原子技术的量子精密测量研究，包括重力加速度、旋转加速度、极弱力与极弱场等方面的精密测量和量子传感器及科学装置研究；开展基于量子光力原理、光量子特性、里德堡原子、光晶格原子/粒子、色心等体系的精密测量研究；发展与量子精密测量仪器相关的光学、激光、电子、控制等单元技术，研制弛豫时间更长的原子气室等；发展激光冷却技术，在更短的时间内制备数量更多、温度更低的冷原子，制备尺寸更大、质心运动温度更低的微纳固态介质；研究原子芯片技术，研制片上量子传感单元等。

3.量子精密测量示范应用研究

重点开展量子精密测量技术在基础前沿科学研究、资源环境、医疗诊断、地震监测、导航定位等领域的应用研究。主要研究内容包括：基于量子技术的物理量、化学量、生物量等的高精度极限感知检测，突破传统测量技术的精度限制，促进量子精密测量在重大前沿科学问题研究中的应用；研发量子精密测量相关仪器设备，加快在智能感知控制装备、重大心脑疾病诊治装备等方面的应用；发展基于量子技术的新一代环境、生物检测与成像技术，提升环境监测能力和医学检测水平等；开展量子精密测量仪器的环境适应性应用研究等。

（三）量子通信

1.量子通信方法理论研究

重点发展量子通信组网的新理论和新方法，有效提升量子通信的容量、距离、组网能力和环境适应性，争取实现量子通信系统容量、性能和效率的精准度量与有效提升，增强量子通信的干扰噪声容限、环境适应性和多方组网能力，为未来量子通信网络的设计和应用提供支撑。主要研究内容包括：量子信息论；量子信道与经典信道混合通信组网理论与方法；量子信道干扰噪声容限、量子信道纠错、量子信道与经典信道混合纠错等理论与方法；新型多方量子保密通信协议与方法；与不同物理形态相适应的量子信息处理新方法等。

2.量子通信关键技术研究与验证

重点开展量子通信收发处理、纠错编码、中继传输、混合组网等关键技术研究，逐步开展相关技术系统演示验证，推进本地点对点量子通信系统、局域小规模点对多点量子通信系统、城域无中继/中继量子通信系统、广域多方量子保密通信系统和广域规模化量子中继通信网络的构建和关键技术试验验证。主要研究内容包括：突破弱相干量子信道纠错、纠删编码等技术，增强量子通信链路的可靠性和适应性；研究量子信号与信息的高效收发处理，实现量子比特高效分发检测；突破多方量子保密通信技术，实现未来网络环境下的安全通信；研制高保真量子中继器等，为远距离量子通信奠定基础；研究量子信道与经典信道混合/兼容的通信组网架构与方法等，为未来量子通信网络的实际部署应用提供支撑。通过关键技术研究和验证，获得量子通信领域自主知识产权和核心技术储备，实现量子通信容量、距离和效率的显著提升，促进量子通信系统设备研制及量子通信网络建设和应用。

（四）量子材料和器件研究

围绕量子计算、量子精密测量、量子通信等领域发展需求，支持新型功能材料和器件研究，为量子科技和产业发展的关键核心元器件研发提供支撑。具体包括：发展与量子材料和器件相关的新理论和新方法；探索新的量子材料，设计和制备拓扑超导材料和关联电子材料，为量子计算与量子信息的存储和处理奠定基础；通过多种物态调控方法，探索关联量子材料中的新颖量子态或者量子现象，揭示其产生机制，提高对量子态的操纵水平；加强低维量子材料、金刚石色心、光学微纳颗粒等研究，构建具有不同功能的量子原型器件；发展高纯超导金属薄膜等关键配套材料，提升量子芯片的性能；研发无液氦极低温恒温器、射频微波操控板卡等具有自主知识产权的仪器设备，发展微纳加工技术以及极端条件下的高精度测量技术，提高量子态与量子计算的测控能力。

四、重点任务

（一）加快重大项目实施

根据量子科技研发周期长、基础前瞻应用交叉融合性强的特点，跟踪量子技术发展趋势和市场应用需求，主动布局、分步推进，聚焦我省量子科技重点发展方向，每年组织实施一批前瞻性的基础研究重大项目和聚焦优势领域的重点研发计划项目，加快基础研究突破和关键核心技术攻关。加强多学科交叉融合和多技术领域集成创新，支持高校院所联合企业围绕量子科技关键核心技术、量子科技与新一代信息技术融合、量子科技示范应用推广等方面开展攻关。实施一批条件建设项目，建设重大科学基础设施，夯实量子科技研发基础。

（二）强化重大平台建设

紧扣杭州城西科创大走廊发展思路，发挥浙江大学、之江实验室、西湖大学、浙江工业大学、阿里达摩院等单位的先发优势，加快布局量子科技基础研究、技术攻关、示范应用的创新链，将杭州城西科创大走廊打造成为辐射全省的量子科技创新策源地。支持浙江大学与西湖大学等高校院所加快打造量子科技联合研究院，支持浙江大学和航天科技集团共建航天量子传感中心，支持之江实验室加快建设量子精密测量大科学装置。鼓励我省量子科技相关领域的国家和省级重点实验室等平台载体联动创新，实现协同发展。加快培育引进量子科技领域的新型研发机构。

（三）推进成果示范应用

加强量子科技领域国内外合作，重点支持杭州、宁波等地吸引省外量子科技高水平机构和企业在我省设立分支机构，开展重大科技成果转化。引导更多高校院所联合企业协同创新，围绕我省优势产业开展量子科技成果的应用试点示范。支持阿里达摩院、之江实验室等在量子科技领域开展前沿研究，加强专利布局，牵头或参与国际标准制定，加快成果转化应用。针对我省量子科技企业数量较少总体实力偏弱的现状，支持高校和科研机构围绕成果转移转化孵化量子科技企业，鼓励有条件的市县和高新区通过成果示范应用培育量子科技企业。支持各类机构面向量子科技企业提供专业化服务，鼓励建立量子科技服务链。

（四）促进产业培育发展

围绕量子科技全链条发展，推动量子科技相关的硬件、软件、算法、芯片和云平台等技术发展，加快研发专用量子计算机和量子精密测量仪器，构建完善量子云平台，为发展量子科技产业打下坚实基础。结合我省产业需求，以量子科技场景应用的技术融合和模式创新为导向，聚焦大数据计算、医疗健康、资源环境、政务服务、工业服务、金融服务、教育服务、未来网络、信息与网络安全等应用场景，围绕生物医学检测、新药开发、先进制造、资源勘探、高精度自主导航、地震预测、金融发展、安全通信、基础前沿科学研究等重点领域加快量子重力仪、量子重力梯度仪、量子磁力仪、量子模拟机、量子计算机等应用服务产品开发，加速量子科技产业培育发展，支撑传感仪器与装备、通信器件与系统等传统产业转型升级。

（五）加强人才团队培养

充分发挥国家及省级各类实验室等高能级平台、重大科技项目育才牵引作用，设立省自然科学基金量子科技专项，加快培育量子科技领域的基础研究人才队伍。围绕量子科技前沿方向，支持省内高校加强相关学科和课程体系建设，促进量子科技与其他学科专业教育的交叉融合，支持面向产业应用的本科、硕士、博士学位人才的培养。加大高端人才引进力度，支持有条件的机构和企业，采取项目合作等方式吸引海内外高层次人才和创新团队来浙创新创业。支持相关高校、科研机构与企业开展培训合作，开展量子科技基础知识和应用教育，大力培育专业技术人才。

五、保障措施

（一）建立量子科技发展协调联络机制

加强组织领导，统筹谋划顶层设计、政策支持体系、重大工作协调等事项。成立量子科技发展战略咨询委员会，研究量子科技前瞻性、战略性、全局性重大问题，为量子科技发展重大决策提供咨询评估。

（二）组建量子科技协同创新联盟

鼓励浙江大学、之江实验室、西湖大学、浙江工业大学、中国计量大学、北航杭州创新研究院、阿里达摩院等高校、科研机构、龙头企业组建创新联盟，共享研发平台、共引创新人才、共研科技项目、共用信息资源，构建量子科技创新网络，实现量子科技领域基础研究、应用研究、示范应用、产业培育一体化衔接发展，推进量子科技创新链、产业链、资金链、政策链与人才链深度融合。

（三）创新量子科技支持方式

积极争取国家重点研发计划、国家自然科学基金等在量子科技领域的重点专项和重大项目支持，加大省级财政对量子科技领域的资金投入。引导和鼓励天使投资、风险投资等社会资本投入量子科技研发与应用转化。加大量子科技企业培育力度，鼓励符合条件的企业在科创板上市。强化政策引导，推动量子科技与相关产业的融合发展，构建有利于企业培育成长的量子科技应用生态环境。

附：1.浙江省量子计算发展路线图

2.浙江省量子精密测量发展路线图

3.浙江省量子通信发展路线图

浙江省量子计算发展路线图

浙江省量子精密测量发展路线图

浙江省量子通信发展路线图