量子技术在军事领域中的应用及十五五布局（部分）- 大数跨境

中科富海

2025-10-31

导读：量子技术在军事领域中的应用及十五五布局（部分）

从20 世纪20 年代量子力学理论发展成熟以来，推动了半导体、激光、核聚变、材料等微观领域技术的发展，极大地改变了人类的生产和生活方式，以及作战模式和战争面貌，在科学界被称为“第一次量子革命”。近20 年来，随着量子力学与信息技术的深度融合，人类正在拉开“第二次量子革命”的序幕。当前，世界主要国家及全球产业界高度关注量子技术的研发，而量子技术的巨大优势也引发了世界各国军事领域的广泛关注。

从国家和军事战略规划层面看，早在2007年，美国国防高级研究计划局DAＲPA 就将量子科技作为核心技术基础列入其战略规划，并在2015 年设定的战略投资领域中将量子物理学列为三大前沿技术之一，尤其是DAＲPA 启动的“微型曼哈顿计划”，将研究量子芯片提升至与研制原子弹同等重要的高度。美国国防部“2013—2017 年科技发展五年计划”将量子信息和量子调控列为美国军方六大颠覆性基础研究领域之一，认为其未来将对美军战略需求和军事行动产生深远影响。

从技术研究方面看，2014 年，美国陆军研究实验室利用量子特性实现图像增强与改进，在低光和气流紊乱的情况下，在2.33 km 距离成像测试中获得清晰图像，为侦察探测领域提供了新的技术途径。2017 年8 月，上海交通大学金贤敏教授团队成功实现世界上第一个水下量子通信实验，为建立水下以及空海一体的量子通信网络迈出了重要一步。未来，水下量子通信技术的应用将极大地改变海上作战样式。在量子计算技术研究方面，继2017 年11 月，IBM 公司宣布研制出

50 个量子位的量子计算机之后， 2018 年，Google、阿里巴巴等公司和研究机构竞相研制量子计算技术，通过刷新量子比特数量，抢占该领域的技术话语权。目前，量子技术的重点研究领域主要包括量子通信、量子计算、量子精密测量。其中，量子通信可实现无条件安全的通信手段; 量子计算具备超快计算能力，可有效揭示复杂物理系统规律; 量子精密测量使得测量精度可超越经典测量手段的极限。在量子精密测量领域，量子雷达由于与作战领域关系密切，因此多年来备受世界军事强国的高度关注。

一、量子技术的核心内容

以量子通信、量子计算、量子定位和量子传感为代表的量子技术正处于高速发展中，但就其在军事领域的实际应用而言，其进展水平并不平衡。量子计算的进

展主要由经济效益驱动，在未来带来突破传统计算理论限制的先进计算能力。而量子通信、量子传感和量子定位技术的进展则主要是由国防安全推动，将大大提高各式军事指挥系统保密性和抗干扰能力，给未来战争形态带来颠覆性变化。但考虑到推动量子技术发展所需要的科研能力以及庞大的研究投资成本，在未来该技术领域的竞争将主要来源于同等规模的竞争者。

量子通信是被严格数学证明的绝对安全的通信方式。在信息化作战条件下，依托卫星发射的无线通信技术已经无所不在，有效安全可靠的信号传递堪称关键，而量子通信技术就正好能够在这一领域中大显身手。量子通信技术主要是运用了量子叠加原理和量子纠缠原理，利用一组相互纠缠的光子进行密钥的传递。按照光子的偏振特征，光分具有二种截然不同的偏振方位，即在被检测前，纠缠量子的偏振态处在这二个方面的叠加状态，因而是不确定的。也只有在其中一条光子偏振方位被检测时，无关的偏振方位才得以确定，而同样另一条光子又由于量子纠缠而决定了与其相对应的偏振方位。

量子计算是对传统计算机的颠覆。目前的科学研究与实践已经证明了，在部分重大问题的计算中，量子计算的速率较传统电子计算机成指数级增加。尤其是针对军事领域中关键的解密问题上，在现代经典电子计算机上，运行时所需计算次数随着输入量的增加成指数级增加，意味着这个问题在经典物理学的研究范畴内从根本上不可能得以克服。而量子计算利用量子态叠加原理和量子纠缠特性，具有经典计算机无法比拟的高速处理、高保密存储量子信息及并行计算等功能优势，是满足未来战争需要的新一代高性能计算机。量子计算能够满足海量信息存储与处理、武器装备研制、战场态势分析与数据传输、信息安全、重大科学问题研究对计算速度的现实需求，为军事复杂问题提供高效解决方案。

量子定位突破经典无线电导航体制。2020年4月，在由美国政府AFCEA组织与乔治梅森学校共同组织的线上活动中，美国防部军事科研和工程部的负责人马克·刘易斯认为，在量子科学中最有可能实现的应用将是“完成位置、航行和计数，作为取代GPS操作系统的选择”。随着近年来量子信息技术的进一步发展，各种研究成果也逐步出现。目前量子定位技术的实现途径大致有以下4个：一是把量子信息技术和卫星定位技术加以融合；二是脉冲式量子定位系统；三是“量子罗盘”，即使用地磁性的亚原子效应再加上自动定位；四是量子惯性引导。量子定位技术使用的是具备量子特点的光子脉冲，能够突破传统经典无线电GPS定位体系中的位置精确度限制，实现极高的位置精确度，并且还内含密码技术能力，在安全性等方面具备一定优越性，可提升军用电子设备在GPS拒止环境条件下的航行力量，将对军用航海领域产生重要影响。

量子传感突破“千里眼”的局限。量子雷达是基于量子力学基本原理，主要依靠收发量子信号实现目标探测的一种新型雷达。量子信息技术均存在一定的技术优势，可以通过与经典雷达相结合，提高雷达科技对总体目标的测量性能，从而提升定距、观察角分辨率和图像清晰度，同时增强了雷达的抗干扰能力和防欺诈能力，从而能够很好克服传统经典雷达在侦察、测量和图像形成方面的难题。通过量子统计能够给军用复杂性问题带来有效突破技术瓶颈的可能。因此，量子雷达也因其优异的电子对抗特性，受到世界主要大国的高度重视。

二、量子技术对现代战争的影响

1. 量子通信技术对现代战争的影响

量子通信技术，是利用量子态和纠缠效应进行信息传递的一种新型通信方式，是量子论和信息论相结合的新型研究领域，主要涉及量子密码通信、量子隐形传态、量子密集编码等。作为量子通信技术中最具实用化前景的分支之一，基于量子密钥分发( Quantum Key Distribution，QKD) 的量子通信经过30 余年的研究和发展，在协议技术、系统器件和组网架构等各方面初步成熟并进入推广试用阶段，近年来呈现出加速发展的趋势。基于量子的不可分割性和测不准原理，量子密钥分发技术可以确保在量子通道内密钥传输的安全性。

1.1 实现安全通信，可确保军事通信信息内容安全

目前，作战体系中应用的通信技术主要包括有线通信和无线通信两种。然而，有线和无线通信技术在通信信息安全方面存在漏洞，主要表现为通信信号容易被截获和窃听。虽然加密技术可以在一定程度上阻止对方获知具体通信内容，但是经典信息加密技术依然面临困境。经典信息加密技术包括两大类，对称密码体系和非对称密码体系。对称加密体系中的“一次一密”加密方式曾被香浓等人从理论上证明，在满足密码随机产生、密码不重复使用、密钥密文长度一样的条件下，可确保通信过程具备无条件安全性，但其密钥分发过程仍然存在被窃听的隐患。而非对称加密体系仅具有计算安全性，已在理论上证明，所有经典非对称密码体系都能够被量子Shor算法破解，不存在无条件安全的非对称密码体系。因此，无条件安全性，只有在对称密码体系“一次一密”加密方式下，结合安全的密钥分发技术才能实现。

量子密钥分发技术能够有效满足军事通信信息安全的需求。量子密钥分发技术与对称密码体系中的“一次一密”加密方式相结合，可消除“一次一密”加密方式中密码更换后传输过程的安全隐患，从而确保军事通信过程的无条件安全。首先，量子的不可分割性和不可克隆定理使得量子通信过程存在窃听必然被发现，而发送方和接收方一旦发现通道内存在窃听，则可不使用该密钥对信息内容加密，直到双方确保密钥传输过程中无窃听为止。量子密钥分发可用于建立和传输军事通信信息密码本，即首先在量子通道中为通信双方分配安全密钥，再用密钥对明文进行加密，将密文在军事通信经典信道中传输，以确保通信过程的无条件安全。

1.2 实现通信隐蔽，可确保军事通信双方安全

目前，应用于作战领域的现代通信技术通常无法确保通信双方安全，即目标很可能由于与外界通信而暴露自身位置。例如，针对无线通信技术，敌方可通过通信信号分析技术与辐射源定位系统相结合的方式，解算出上行通信信号的发送端位置信息。对于有线通信技术，可通过溯源等手段对通信双方进行定位。

相比之下，量子通信技术隐蔽性更强。量子通信采用单光子传播原理，光辐射量非常少，窃听者很难发现通信双方的存在。通常情况下，连续或脉冲式光传输条件下，1 微瓦中大约含有10¹⁵个光量子，因此经典通道很容易被探测手段发现并进行无感接入实现窃听。而量子通信采用单光子传播原理，光辐射量极小，现有的探测手段很难探测到光缆中是否存在量子通信，从而在一定程度上确保了通信双方安全。

量子通信隐蔽性强的优势，可助力提升水下综合作战能力。长期以来，水下武器装备的通信手段大部分仍然采用低频通信方式，存在发信台站庞大、发信困难、通信效率极低、与岸基指挥所通信易暴露等弊端。量子通信则能够较好地弥补这些缺陷。一是量子通信所需的信噪比，同等条件下比其他手段低30 ～ 40 分贝左右，即使获取的通信信号信噪比较低，量子通信也能够从中获取高质量信号，因此从理论上讲可以较好地应用于深海和远洋通信，目前已有相关实验予以证实。二是量子通信隐蔽性强，因此可确保水下武器装备不会由于通信而暴露自身位置。三是量子密钥分发的安全性可确保通信内容安全，这对于战略级水下武器装备极为重要。从理论上讲，水下武器装备在制作好密钥后，可以通过技术手段将光子传输至量子通信卫星，再由卫星作为中继将信号传输至地面指挥所。未来，量子通信卫星发射组网后，可与水下武器装备进行通信，而一旦水下通信问题得到解决，将极大地改变海上作战样式，“海狼群”将会成为现实，航母战斗群或将面临巨大威胁。

2. 量子计算技术对现代战争的影响

量子计算以量子比特作为信息处理单元，并根据具体问题和算法要求，按照量子力学规律执行计算任务( 变换、演化编码量子态) ，根据量子测量理论提取计算结果。与经典计算机的串行运算模式相比，量子计算机由于信息处理单元是量子比特，因此可实现并行计算操作，从而解决诸多大规模计算难题，包括密码分析、气象预报、药物设计、金融分析、石油勘探等领域。在作战领域中，计算已经发展成为影响作战效能的基础领域，而量子计算强大的并行计算优势一旦应用到作战中，将全面提升信息化作战能力，为体系作战效能和作战进程带来颠覆性影响。

2.1 提高网络空间作战能力

当前，网络空间作为陆、海、空、天之外的第五维空间，已成为未来战争的重要作战领域，其军事力量建设也日益成为世界各国关注与发展的重点。网络空间作战的基本样式包括网络情报作战、网络阻瘫作战、网络防御作战和网络心理作战。其中，在实施网络情报作战和网络阻瘫作战的过程中，通常需要破译复杂密码才能获取重要情报或实施下一步作战行动。因此，密码破译能力是影响网络情报作战和网络阻瘫作战效能发挥的关键。多年来，网络空间作战通常由于密码破译技术受限，从而在作战效率和作战效果上面临较大瓶颈。

从理论上讲，密码破译通常是求解一个数学难题，尤其对于非对称密码体系，原则上可破，但以现有的计算能力，花费的时间远大于信息有效时间，并且破解密文的成本远高于信息价值。因此，密码系统在开发过程中要充分考虑破解计算机技术发展的速度和水平，并随着计算能力的发展做出调整和改进，以确保计算安全性继续成立。

与经典计算技术相比，量子计算技术的并行计算优势将大幅提升密码破译能力。未来，量子计算将对密码系统尤其是以数学理论为基础的加密算法带来最直接的威胁。当前，世界各国网络、银行以及电子商务等领域中普遍采用的ＲSA、DSA 等非对称加密算法，其数学理论基础是大数分解。利用万亿次经典计算机分解300 位大数，需要15 万年，而利用万亿次量子计算机只需1秒。2016 年4 月发布的美国国家标准与技术研究院内部报告，分析和预测了量子计算能力对当前世界各国主流加密算法产生的影响。其中，AES 等对称加密算法需增大密钥长度，而ＲSA、DSA 等非对称加密算法将全面丧失安全性。未来，在网络空间作战领域，量子计算技术将能够极大地提高密码破译能力，从而破除网络情报作战和网络阻瘫作战的密码技术瓶颈，提高网络空间作战能力。同时，源源不断的战场情报将会极大地改变作战进程。

此外，部分国家采取“现在窃听，未来解密”的方式，先将无法破译密码的数据进行存储，等待未来专用的量子计算机研制成功后再进行解密。例如，美国国家安全局在犹他州建立了一个数据中心，专门用来存储作战对手大量的外交、军事、政治等方面的机密数据，以待未来量子计算机研制成功后破解。其目的是通过推演对手过去的作业方式，从而推测出其如今可能的作业方式。

2.2提高作战规划能力

现代战争越来越注重“精算、细算”。从军事运筹学的角度看，“精算、细算”指的是一种作战规划能力，包括任务规划、资源规划、兵力规划、部署规划等。作战规划的评价标准通常是作战规划的效率和效果。当前，随着作战体系规模的不断升级，以及作战指挥员“精算、细算、深算”意识的不断深化，越来越多的实践表明，只有在先进的理论基础上，构建合理的模型体系、运用科学的算法，再辅以高效的计算，才能解决作战过程中复杂的规划问题。

作战规划问题的本质是根据任务目标，依据给定的资源和约束条件，运用科学规划的方法产生一系列的作战行动序列，其核心要素是模型、算法和计算能力。当前，作战规划面临的问题，一是战争规模增大、范围扩大、装备复杂、行动变快增加了作战规划模型的复杂度，从而对算法和计算能力提出了新的需求; 二是面对作战过程中的不确定性，作战规划需要站在全局的视角下，通过联动进行实时修正。例如，在遂行武器目标分配的过程中，新增加目标或者武器被击毁无法发挥作用时，都需要推翻正在规划的分配方案，重新进行计算和部署。当武器和目标数量较大时，算法和计算能力将成为作战规划的关键制约因素。

当前，量子计算技术的主要研究领域包括量子算法、量子计算模型以及量子计算物理实现。在量子算法领域，典型的量子算法包括Shor 因子分解算法、Grover 量子搜索算法、量子进化算法( Quantum Evolutionary Algorithm，QEA) 等。与经典搜索算法相比，Grover 量子搜索算法具有更加高效的搜索效率。与传统进化算法相比，量子进化算法具有种群规模小且不影响算法性能、全局搜索能力强、收敛速度快且易于与其他算法融合等优点，能够在较短时间内收敛于全局最优解，目前已广泛应用于各类规划问题。同时，量子计算物理实现领域的研究将使量子计算技术更快地走向实用。量子计算技术一旦应用于战争指挥决策领域，将提高大规模任务规划、资源规划等复杂问题的规划效率和规划效果，使得作战规划系统在充满不确定性的战场环境中具备快速反应能力，从而对作战进程和体系整体作战效能带来深远影响。

3. 量子雷达技术对现代战争的影响

当前，随着综合电子技术的发展，隐身技术、电子干扰、反辐射导弹对基于电磁波理论的传统雷达带来了严峻挑战。而量子雷达基于量子力学基本原理，利用了更先进的量子理论进行系统分析，对雷达中诸如接收机噪声等概念和物理现象进行了全新的、更准确的理解，其主要依靠收发量子信号并采用单光子检测或量子纠缠态实现目标探测，不仅具有更高的探测精度和灵敏度，同时具有更强的抗干扰和抗欺骗能力。量子雷达的工作机理和流程与经典雷达相似，虽然并没有从本质上颠覆传统雷达的技术框架，但却将量子信息技术引入传统雷达领域，解决了传统雷达在探测成像精度等方面的技术瓶颈，从而提升了雷达综合性能，是一种新概念雷达。

3.1 探测隐身目标

当前，战斗机实现隐身的途径主要包括两大类，一是改变气动外形减小ＲCS，或在机身上涂抹吸波材料，使得雷达接收回波减少从而探测不到目标。二是通过发送虚假信号对雷达进行欺骗，使雷达误判从而实现隐身。在探测隐身目标时，传统雷达通常由于接收回波减少或被欺骗，使得探测距离被大幅压缩。

与接收电磁波的传统雷达相比，量子雷达接收系统产生、调制、接收、检测的对象是单个量子，因此量子雷达接收机具有极高的灵敏度，其噪声基底比传统雷达低若干个数量级，探测距离远、精度高，可在高背景噪声中识别出远距离微小信号。此外，当战斗机通过更改雷达信号特征对雷达进行欺骗时，量子雷达可以识别出欺骗行为。例如，罗彻斯特光学研究所梅胡尔．马利克( Mehul Malik) 的实验结果表明，更改量子雷达信号特征将破坏量子态，使得雷达接收信号的偏振态误码率高于25%，由此量子雷达可识别出欺骗行为，从而继续对目标进行跟踪。

3.2 发挥制导武器作战潜能

长期以来，对于中段采取指令制导或包含指令制导在内的复合制导模式的防空导弹来说，其飞行距离、打击精度以及作战潜能在很大程度上受到制导雷达的性能限制，尤其是低空突防目标及隐身目标更是如此。而与传统制导雷达相比，由于量子雷达探测灵敏度和精度极大提高，因此在目标进入防空导弹杀伤区时或进入杀伤区之前，防空导弹就可以发射，从而使得防空导弹的有效交战范围( E3 Ｒange) 得到拓展。这不仅意味着防空导弹的作战潜能得到充分发挥，同时意味

着如果第一枚防空导弹拦截目标失败，还有发射第二枚防空导弹的反应时间。此外，由于量子雷达的制导精度提高，防空导弹的命中率也将得到大幅提升。

3.3 提高雷达生存能力

当前，电子侦察和电子干扰设备对传统雷达的威胁日趋显著。由于传统雷达接收电磁波，因此信号较容易被电子侦察设备捕捉，从而为后续实施电子干扰和反辐射打击奠定基础。相比之下，量子雷达发射和接收系统的处理对象是单光子，不发送较强的电磁波或强光波，使其不易被敌方电子侦察设备发现，同时传统的电子干扰手段也很难通过吸收、复制等方式干扰量子雷达，从而提高雷达生存能力。

三、量子技术的军事应用

量子通信保证了通信的绝对安全。量子通信是利用量子叠加态和纠缠效应进行信息传递的新型通信方式，基于量子力学中的不确定性、测量坍缩和不可克隆三大原理提供了无法被窃听和被计算破解的绝对安全性保证。量子密码系统是运用物理学原理保密信息，量子自身的特性也决定了量子通信的整个过程都是无条件安全的。未来战争中没有严格的前线后方的区分，而利用特定的量子通信、量子密钥系统等信息技术，就能够形成安全可靠的全新军事通讯网络系统，可在武器装备、敌我辨识、锁定攻击目标等方面形成一体化作战模式，帮助指挥员把握战争全局并作出恰当决定。比如，当某个方向敌人对敌进攻时，在各兵种间通过量子信息组网之后，信息的传递可靠性也就有所保证，同时还可以提高部队行动协调性，从而更好地发挥联合作战能力，对敌人进行迅速有效的攻击。目前已有大量相关试验得到证明，量子通信技术的隐蔽性也将有助于提高水下的综合对抗实力，从理论来说能够较好地运用于深海和远洋的通信。如果水下通讯问题得以破解，将会极大改善海洋的对抗样式能力，“海狼群”将变成现实，航空母舰战斗群或将受到重大威慑。

量子雷达技术颠覆传统雷达技术。传统雷达技术具有电磁泄露强，功耗大，体积大，成像能力微弱，机动性较差等缺陷。而伴随着现代隐形技术的高速发展，传统雷达反隐身能力较弱的缺陷也越来越突出。而现代量子雷达利用量子力学基本原理，能够很好解决传统雷达的种种缺陷。量子雷达只使用数量相对较少的光量子对总体目标实施侦察，使用的就是光量子的粒子特点。隐身战斗机可以截取常规雷达所发的信息，并重新发送一只鸟的虚假信号作为雷达回波，这就掩盖了位置。而按照测不准基本原理，截获了量子雷达所发射光子使得光子原有的量子特点被完全摧毁，同时光子具备不能再现的特点，致使隐身战斗机所无法隐藏位置。

量子计算机为信息化战争提供海量计算。量子计算可以有效解决高性能、大数据计算问题，加快导弹攻防系统、大型海空作战武器平台、军事航天装备等复杂武器系统的设计和试验进程，大幅提升武器装备研发效率，有效支撑先进武器装备研制需求。同时，经典计算机需要数百年完成的运算量，量子计算机只需不到几分钟的时间就能完成，其强大的数据处理能力使现有R SA公开密钥体系的保密性受到重大挑战。或者可以说在量子计算机面前，传统密钥体系将难以发挥作用。如此看来，只有采用了量子力学基本原理的量子密码体系才能对抗量子计算机的海量计算。

量子定位系统提升了武器装备的生存能力。量子定位系统采用量子效应与微加工技术开发的惯性导航体系，不需与外部信号联系而进行导航，从而减少了被敌人发觉、击落或俘获的几率。同时量子定位系统具备精度高、体积小、功耗低的优点，满足了对武器装备智能导航的要求，可以减少制导体系载荷耗费，提升武器装备安全性和战斗质效，可用作预警机、潜航、无人驾驶直升机等的引导或精

确测量手段，也可以作为精确制导或单兵战斗，以提高其攻击力。因此，将量子罗盘技术广泛应用于战略核潜艇，可使其降低对卫星导航系统的依赖，进行量子精确定位，为发射导弹与深海潜行服务。将量子导航技术广泛地运用于宇宙飞船、深空探测器等领域，其自主航行将更为灵活、安全。

四、推进量子科技领域军民协同创新面临的问题

当前，我国在量子科技领域取得了一系列重大研究成果和关键技术突破，成为世界上唯一一个在量子计算两大技术路线上均实现“量子计算优越性”的国家，但我国在推进量子科技领域军民协同创新上，还存在诸多短板、面临多重挑战。

1. 技术瓶颈制约量子科技发展

从全球范围来看，量子科技仍处于科研攻坚和产业化早期阶段，很多技术瓶颈尚未突破，距离产业化应用有较大差距。在量子通信方向，现有技术条件下单光子生成及量子控制等核心技术不完善，难以达到高度保密效果；单光子探测技术难题尚未解决，限制了数据传输和接受功能的有效实现，理论上的量子通信协议还不能实现。目前，量子通信在量子退相干、光子损耗、抗干扰性、传输距离等方面还面临较大技术挑战。目前，量子计算处于理论研究阶段，主要的瓶颈问题是物理硬件的实现，在提高量子系统中相干操控的能力、实现更多量子比特纠缠、研发新的量子算法、增强算法实用性扩展性等方面还有待理论突破，在高性能材料、制造工艺设备等方面还难以满足产业化发展要求。在量子测量方向，工程化应用面临诸多难题，如量子态的纠缠特性、相干性以及携带量子态信息载体的能量微弱性都制约量子测量的发展，同时，诸如量子雷达等功能的实现在很大程度上还受限于电子元器件的性能。

2. 部分领域与世界前沿还有差距

我国量子科技发展水平处于世界第一梯队，在量子通信方向，量子保密通信试点应用项目数量和网络建设规模已处于世界领先水平，但是在量子计算与量子测量方向还存在一定差距。具体来看，在量子计算方向，我国前沿理论研究正在不断追赶欧美国家，差距逐步缩小，但在产业化发展方面差距较大。量子计算机的研制是一个系统工程，但我国在高性能材料、先进工艺、仪器设备、测控系统等方面相对落后，产业化应用布局不够完善。在量子测量方向，最前沿技术多为欧美国家引领，我国处于跟随状态。如量子目标识别方面，美国已有样机实验，量子磁场测量、量子重力测量方面，美国保持世界领先，我国还有一定差距。

3. 军地研究布局缺乏宏观统筹

目前，我国量子科技研究以中国科学技术大学为首的地方科研力量占主导，军队科研院所和高校研究较为缺乏。我国已完成光量子、超导、超冷原子、离子阱、硅基、金刚石色心、拓扑等所有重要量子计算体系的研究布局，成为包括美国在内的三个完成布局的国家地区之一。据不完全统计，“十三五”期间，我国量子科技领域研究经费高达3.37亿美元，并启动了“量子调控与量子信息”等国家重点研发项目。但是，当前量子科技研究布局在宏观层面上尚未实现军地研究布局统筹，主要以地方力量为主，军队内部专门的量子科技研究机构较为缺乏，且地方项目军队参与程度也不高，如中国科学技术大学牵头联合多家单位组建的“量子信息与量子科技前沿协同创新中心”，军内科研机构仅有国防科技大学参与了该计划。

4. 成果向军队转化面临门槛障碍

一方面，量子科技研究成果集聚在地方研究机构和企业，要实现向军队转化还面临一系列门槛障碍，比如当前军队和军工实行“准入式”管理，地方研究机构和企业缺乏相关资质，成果较难进入军队和军工体系。同时，由于量子科技研究还处于产业化早期，在军队尚未开展相关研究规划的情况下，军地联合开展技术应用研发缺少政策支撑。另一方面，军队吸纳量子科技成果转化的力量薄弱。尽管量子科技在军事领域有着广泛的潜在应用前景，有助于军队跨越式提升战场环境信息获取、数据保密传输、决策指挥效率等能力，但目前军队缺乏专业的量子技术跟踪转化机构，在推进量子技术研究和应用中发挥主要作用的还是地方政府和企业，尚未引起军队的足够重视。

五、国外推进量子科技领域军民协同创新的经验举措

鉴于在军事和民用领域量子技术的多元应用前景和潜在价值，世界各国都在不断加强研发投入、加速专利申请，力争在这次军事技术变革中取得领先。如美国陆军研究实验室通过量子信息技术为士兵提供便携式定位，英国研发推出可应用于国防安全领域的新型量子成像仪，德国致力于打造可应用于军事保密通信、军工企业、政府机关和民用机构的量子网络，日本大力推动量子传感器、量子中继技术等发展并开始建立全球量子加密网络。从推进量子科技领域军民协同创新方面看，这些国家主要有以下5个方面的典型做法，值得借鉴。

1. 研究制定发展战略，军地同步推进量子科技研用

美国在2002年率先制订了“量子信息科学和技术发展规划”，对量子科技未来发展技术路线、方向和阶段进行了系统谋划，并在2007年将量子科技核心技术纳入国防部高级研究计划局战略规划范畴，在2016年将量子科技纳入国防部军队发展计划中，这一系列战略规划奠定了军民协同推进量子科技研发突破的基础，为加速量子科技有序发展提供了方向牵引。近年来，日本发布了“量子科学技术的新推进方案”（2017）、“光·量子跃迁旗舰计划”（2018）、“量子技术创新战略”（2020）3项重大量子科技发展战略规划，从发展领域、技术重点、战略部署等方面构建了量子科技发展框架，为联合攻关、人才培养、产业应用、国际合作等奠定了基础。欧盟发布了“量子信息处理与通信战略报告”“量子宣言”“量子技术旗舰计划”等，形成了欧洲量子科技发展宏观规划布局。同时，欧洲各国也纷纷制定了量子科技发展战略，如英国编制实施了两轮量子科技发展五年规划，其国防部也从2020年开始着力推进量子科技在军事领域的发展；德国制订了《量子技术：从基础研究到市场》框架计划，构建了国家量子科技发展总体思路与路径。俄罗斯在2018年将量子科技作为“数字经济国家项目”，规划了未来量子科技研究任务。2020年，印度科技部制定国家量子任务，澳大利亚发布《发展澳大利亚量子技术产业》规划，紧密跟进国际量子科技发展方向。

2. 建立健全政策机制，有效支撑量子科技军民协同研发

2018年，美国签署了“国家量子倡议法案”，从法律层面建立了美国政府统筹推进军地量子科技发展的基石，该法案授权美国国家标准与技术研究院、国家科学基金会和能源部，加强量子信息科学研发计划、研究中心和研究联盟的建设，倡议国防有关部门在量子科技研发投入上与民用相协调配合。同时，为了量子科技研发军民科研一体化布局，美国根据该法案成立了国家量子科技协调办公室、量子信息科学小组委员会、国家量子计划咨询委员会、量子科学对经济和安全影响小组委员会等协调机构，其中，量子科学对经济和安全影响小组委员会设在国家科学技术委员会，由国家安全局、国防部、能源部和白宫科技政策办公室共同领导，协调推进量子科技军民两用研发。

3. 打造产学研用联盟，聚力加速量子技术突破

美国成立了由行业、学术界和联邦政府机构人员组成的国家量子计划咨询委员会，对国家量子计划进行独立评估并提出建议，以在审核和修订国家量子计划时参考，奠定了产学研用联合的基础。目前，美国已形成以12 个国家量子科技研究所为核心，整合军地有关部门、高校、科研院所和高科技企业等量子科技力量的军民协同创新体系。此外，美国还与日本、澳大利亚、英国等开展量子科技研发国际合作，建立了多层次合作机制，在科研资源、技术信息、科技人才、资金投入等方面全面互动协作。日本政府成立了8 个量子技术创新中心开展政府、研究机构、高校和企业之间的合作，并计划联合东芝、NEC 等企业打造量子研究团体，在量子通信和计算等领域共同推动技术突破，提升国家量子技术竞争力。德国设立了“促进初创企业- 量子技术和光子学企业家”“量子技术使能技术”等项目，支持高校、科研院所和初创企业密切交流与合作，联合开展技术研究、产品开发和商业转化，加速实验室量子技术向实践应用转化和改进。

4. 强化资金资源支持，着力加大量子科技研发投入

美国在2018年宣布投入12.75亿美元支持量子科技研究，2020年进一步宣布投入10亿美元，用于建立12个人工智能和量子科技研究所。另外，2019—2021年美国发布的《国防授权法案》，均明确了量子信息科学研发方向及年度资金投入预算，加强量子技术关键基础设施建设。欧盟2018年制订量子技术旗舰计划，预计未来10年投入10亿欧元推进量子科技尖端领域研究。2020年，德国在《未来一揽子计划》中计划投入20亿欧元发展量子技术，还设立“中小企业创新：光子学和量子技术”资助项目，鼓励中小企业充分发挥中小企业机制灵活、创新突出的特点，加大在量子技术尖端领域的研发投入。这些国家通过大量的资金支持计划，建立了一批量子技术研究机构，聚集了一批高端研究人才，不断在量子科技各研究方向取得突破。

5. 聚焦专业人才培养，打造量子科技高端人才队伍

美国通过协调国防部、能源部、国家科学基金会、国家标准与技术研究院等部门，推进教育界和工业界协同互动，建立了涵盖高中、本科、研究生到博士后各阶段的量子科技基础教育、研究训练和科研支持体系，为未来培育多层次多元化量子科技人才梯队奠定了教育基础。德国为了加快推进量子科技人才培养，建立了量子科技相关课程体系，设置了量子未来学院、量子未来奖等，有效吸引了青年科技人才向量子科技领域流动。日本通过开发实施系统化通用化教育计划、量子原生人才培养以及高校奖学金等措施，激发研究人员对量子技术的兴趣，为青年研究人员提供支持保障，以迅速扩大提高量子技术领域人才队伍。

六、量子领域十五五布局

1. 量子通信与量子计算机

根据《国家重点研发计划管理暂行办法》（国科发资〔2024〕28号）和相关文件要求，现将合肥国家实验室作为主责单位的国家重点研发计划“国家量子科技关键材料器件设备研发”重点专项2025年度项目申报指南予以公布，请根据指南要求组织项目申报工作。