麻省理工学院发布2025量子指数报告

学术发展先于产业应用。报告使用三大指标——学术出版物总量、H指数（反映研究质量）和被引用前10%论文量（反映研究影响力）全面展示各国量子研究相关情况。

全球量子计算学术出版物整体呈现高度集中的分布特点。其中，中国占比最高（23%），美国紧随其后（22%），随后依次是印度（5%）、德国（5%）、日本（4%）和英国（4%）。在H指数方面，美国排名第一（104），中国位列第二（61），随后依次是英国（46）、德国（43）、荷兰（39）、加拿大（38）、日本（38）、瑞士（35）、澳大利亚（34）和法国（31）。在被引用前10%论文方面，美国占比最大（34%），中国位列第二（16%），英国和德国并列第三（6%），加拿大和日本并列第四（4%）（详见图1）。

图1 量子计算研究整体情况

在量子通信领域，中国已成为研究产出的主导力量，占全球学术出版物总量的39%；美国位列第二，占比为12%，英国、德国、印度均贡献5%。在H指数方面，中国处于领先地位（51），美国位列第二（39），德国（27）和英国（26）紧随其后。在被引用前10%论文方面，中国占比最高（34%）、美国位列第二（17%）、德国位列第三（7%）（详见图2）。

图2 量子通信研究整体情况

2014—2024年，量子技术专利申请量大幅增长（5倍），自2020年以来的增长尤为明显。从司法管辖区看，中国是量子技术专利申请的主导地点，从2014年的1011件激增至2024年的7308件；美国位列第二，同期从613件增加至2301件；世界知识产权组织（WIPO）位列第三，同期从265项增加至1072项（详见图3）。期间，中国领导地位日益显著，量子技术专利申请全球占比从2014年的42%扩大至2024年的60%；美国占比相对稳定，保持在19%左右。另据美国量子经济发展联盟（QED-C）的研究，美国专利商标局授予的量子计算专利最多，中国国家知识产权局授予的量子通信专利最多，表明两国量子技术生态系统正以不同优先级进行开发。

图3 2014—2024年量子技术专利分布情况（按司法管辖区）

金融资本是量子公司早期发展的关键资源。自2012年起，全球风险资本开始加大对量子技术领域的投资，期间既有爆炸式增长，又有多次回落（详见图4）。在2018年短暂调整后，2020年，量子领域风险投资开始大幅增长，较2019年约翻番，2021年进一步增长约2倍，2022年小幅增长，2023年下降近四成，2024年约恢复至2022年的峰值。从投资类型看，量子技术融资格局呈现出显著增长和多样化特征。2012—2024年，全球量子技术融资以“其他”资金来源为主（30%），其次是A轮（17%）、B轮（14%）、种子轮（10%）和C轮（9%）。从国别分布看，2012—2024年，美国公司获得49.4亿美元，英国公司获得16亿美元，加拿大公司获得12亿美元，中国公司获得3.98亿美元，其中美英两国合计获得资金占全球60%以上（详见图5）。从细分领域看，量子计算领域获得的投资最多（详见图6）。特别是2024年，量子计算公司获得15.9亿美元投资。

图4 2012—2024年量子技术投资类型情况

图5 2012—2024年量子技术融资排名前十国家

图6 2014—2024年量子细分领域融资情况

量子处理器（QPU）是量子计算的核心。截至2024年4月，全球共有40个可商用QPU（详见图7）。从国别分布看，美国有16个，中国、芬兰、挪威各有4个，法国3个，日本、加拿大、英国各2个，奥地利、澳大利亚、德国各1个。从技术路线看，超导最多，共20个，占比达50%；其后依次是光子（7个）、离子阱（6个）、中性原子（3个）、退火器（2个）、电子自旋共振/NV色心（2个）。其中，美国在超导、离子阱、光子、中性原子均有布局，中国仅拥有超导QPU。从研发主体看，企业是QPU技术研发主力。大型企业在QPU技术研发上取得了突破性进展，谷歌的Willow芯片实现了低于表面码阈值的误差校正，亚马逊的Ocelot量子芯片借用猫量子比特提高保真度，Quantinuum的H1（20比特）和H2（56比特）QPU在保真度和量子体积方面取得里程碑式进展。初创企业也开始崭露头角，如QuEra的Aquila系统和Oxford Ionics的离子阱技术等。未来QPU开发重点将从增加比特数转向提高误差校正、门保真度和计算速度，为商业化应用奠定基础。

图7 各国商用QPU分布情况

量子网络是基于量子力学原理使用新方式传输信息的新兴通信系统，能够在不同设备或位置之间传输量子信息、协议和系统，包含光纤电缆、量子中继器、量子路由器和管理系统等软件。量子网络测试平台是可供多个用户访问的平台或设施，对量子网络发展至关重要，能够提供探索量子组件性能、互操作性和可扩展性的真实环境，降低技术应用风险，为从事量子技术研发的学生、研究人员、工程师提供实践机会，从而培育完整的量子生态系统。目前，量子网络平台是美欧国家构建量子网络的优先事项，共有28个量子网络测试平台（详见表1）。

表1 美国和欧洲量子网络测试平台情况