中国成功研制“九章二号”“祖冲之二号”量子计算原型机，美国IBM公司宣布实现“全球最大”的量子计算处理器，日本宣布将拨款145亿日元加快研究量子保密通信……近期，量子科技发展突飞猛进，多个国家在这条关乎人类未来的科技赛道上奋勇争先。121年前，当马克斯·普朗克提出“量子”概念时，恐怕再大胆的人也难以想象，这将给世界带来多大的改变——核能、激光、计算机、手机等都与此相关。而今，“第二次量子革命”已经启幕，它将带给我们一个什么样的未来？在世界量子科技大潮中，中国处于什么方位？加快实现高水平科技自立自强的中国，将给全球量子科技发展作出哪些新的贡献？人们期待：当对量子微观世界的认知更加深邃，宏观世界也将更加美好。

　近年，随着“墨子号”量子卫星发射，中国实现量子通信研究的领跑。今年，中国建成全球首个星地量子通信网，创造500公里的现场光纤量子通信世界纪录，进一步巩固优势。

在量子精密测量领域，中国科研水平和技术应用与欧美国家旗鼓相当、各具优势。近年，我国实现海森堡极限精度的单光子克尔效应测量、200公里单光子三维成像、在室温水溶液环境中探测到单个DNA分子的磁共振谱等重大成果，并在金刚石NV色心技术路线上研发出量子钻石单自旋谱仪、量子钻石原子力显微镜等“人无我有”的创新产品。

中国信息通信研究院发布的《量子信息技术发展与应用研究报告（2020年）》统计显示，从2000年到2019年，全球量子信息三大领域科研论文发文量持续上升，美国科研机构和企业的论文数量超过12000篇，位列各国第一，中国紧随其后超过9000篇，德国、日本、英国分列第三到第五位。其中在量子通信、量子计算、量子精密测量三个领域，中国的论文发表量分列第一位、第二位、第二位。量子三大领域，我们现在全方位都在第一梯队。原来量子计算相对落后，现在逐渐赶上来了。”中国科学院院士、中科院量子信息重点实验室主任郭光灿说。

“量子理论的出现，在上世纪引发第一次量子革命，催生了现代信息技术。”潘建伟介绍，基于量子理论，核能、激光、半导体等科技得以问世，进而发展出计算机、互联网、手机等重大应用。 　　进入21世纪，量子领域的新发现、新理论、新技术密集涌现，预示着第二次量子革命已进入起跑期、加速期。《自然》杂志评论认为：“第二次量子革命的战鼓已敲响！”

“第一次量子革命，人们只问量子理论能让我们做什么，不去问为什么，是被动的观测与应用。”郭光灿说，第二次量子革命则是主动利用量子特性，开发出量子通信、量子计算和量子精密测量等创新应用。简单来说，这些应用的革命性在于——量子计算可以令人类的运算能力实现指数级增长，量子通信可以在理论上做到通信的绝对保密，量子精密测量可以将探测精度从微米级提升至“原子级”。当然，量子科技转化为现实生产力的时间表各有不同。

中国信息通信研究院预测，未来5年左右，量子计算将可能出现基于含噪声中等规模量子处理器，结合云平台探索具备实用化价值的应用算例；量子通信将聚焦量子信息网络关键技术和使能组件进行攻关，开展组网原型实验并逐步推动构建标准体系，持续探索量子保密通信商用化场景；量子精密测量将有望在新一代定位、导航和授时系统，微弱磁场和重力场测量系统、高灵敏度成像系统等领域率先突破应用。

在量子科技高速演进的同时也要看到，其发展与应用前景仍存在长期性和不确定性。中国信息通信研究院技术与标准研究所赖俊森博士介绍，以量子计算为例，可纠错逻辑量子比特的门槛尚未跨越，大规模通用量子计算仍是远期目标，量子计算系统架构和软件体系仍处于初步探索阶段，对工作环境的要求仍十分严苛，超导、光量子、离子阱、半导体、拓扑等多种技术路线并行发展，将来哪条路线将“胜出”仍未可知。