日本光量子计算发展态势及对我国的启示

doi:10.12267/j.issn.2096-5931.2025.10.007

信息通信技术与政策 ›› 2025, Vol. 51 ›› Issue (10): 45-50.doi: 10.12267/j.issn.2096-5931.2025.10.007

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日本光量子计算发展态势及对我国的启示

Japan’s optical quantum computing: development trend and implications for China

董子杰¹, 王敬², 崔小铃³

¹ 中国信息通信研究院科技发展部, 北京 100191
² 中国信息通信研究院技术与标准研究所, 北京 100191
³ 中国信息通信研究院云计算和大数据研究所, 北京 100191

收稿日期:2025-09-05 出版日期:2025-10-25 发布日期:2025-11-06
通讯作者: 崔小铃, 中国信息通信研究院云计算与大数据研究所助理工程师,主要从事云计算及算力领域的市场、政策法规、产业生态等方面的研究工作
作者简介:
董子杰, 中国信息通信研究院科技发展部工程师,主要从事新能源新材料以及信息通信领域的政策法规、技术开发、产业化应用、标准制定等方面的研究工作
王敬, 中国信息通信研究院技术与标准研究所光网络技术与应用研究部工程师,主要从事量子信息领域政策研究、技术研究、标准制定以及测试验证等方面的研究工作

DONG Zijie¹, WANG Jing², CUI Xiaoling³

¹ Department of Science and Technology Development, China Academy of Information and Communications Technology, Beijing 100191, China
² Technology and Standards Research Institute, China Academy of Information and Communications Technology, Beijing 100191, China
³ Cloud Computing & Big Data Research Institute, China Academy of Information and Communications Technology, Beijing 100191, China

Received:2025-09-05 Online:2025-10-25 Published:2025-11-06

摘要/Abstract

摘要：

量子计算作为下一代信息技术的核心,被视为解决复杂科学问题、优化工业流程及重塑国家安全的重要工具。相比超导、离子阱等技术路线,光量子计算因其无需超低温环境、可扩展性强等优势,成为日本科研机构和企业竞相布局的重点方向。通过分析日本光量子产业发展状况及战略设计,为我国光量子产业发展提供多维度参考。

关键词: 光量子计算, 技术突破, 发展态势

Abstract:

Quantum computing, as the core of next-generation information technology, is regarded as an important tool for tackling complex scientific challenges, optimizing industrial processes, and transforming national security. Compared to technologies such as superconducting and ion-trap quantum computing, optical quantum computing has emerged as a focal point for Japanese research institutions and corporations due to its advantages of not requiring ultra-low-temperature environments and its high scalability. This paper analyzes Japan’s optical quantum computing industry landscape and strategic framework to provide multidimensional insights for advancing China’s optical quantum computing sector.

Key words: optical quantum computing, technological breakthrough, development trend

中图分类号:

TP38

董子杰, 王敬, 崔小铃. 日本光量子计算发展态势及对我国的启示[J]. 信息通信技术与政策, 2025, 51(10): 45-50.

DONG Zijie, WANG Jing, CUI Xiaoling. Japan’s optical quantum computing: development trend and implications for China[J]. Information and Communications Technology and Policy, 2025, 51(10): 45-50.

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图/表 1

参考文献 16

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技术路线	量子比特数量	工作环境	扩展性	纠错能力	应用场景	日本发展现状
光量子	255(九章三号)^[4]	接近室温	优秀(时分复用)	中等(色码优化)	连续变量优化、量子通信	通用型光量子计算机,量子纠缠生成速度提升1 000倍^[5]
超导	1 121(IBM)^[6]	接近绝对零度	良好(物理集成)	较高(表面码)	通用计算、密码破解	富士通生产出256比特超导量子计算机,计划2030年推出1万量子比特超导计算机^[7]
中性原子	1 180(美国Atom Computing)^[8]	真空环境	优秀(单个原子)	中等(激光操控)	分子模拟、优化问题	日本分子科学研究所联合株式会社日立制作所开发50量子比特机,目标2030年量子比特达1万^[9]
离子阱	56(Quantinuum公司)^[10]	真空环境	一般(离子阱尺寸)	较高(保真度)	量子通信、高精度计算	日本参与国际合作,但自主发展有限

技术路线	量子比特数量	工作环境	扩展性	纠错能力	应用场景	日本发展现状
光量子	255(九章三号)^[4]	接近室温	优秀(时分复用)	中等(色码优化)	连续变量优化、量子通信	通用型光量子计算机,量子纠缠生成速度提升1 000倍^[5]
超导	1 121(IBM)^[6]	接近绝对零度	良好(物理集成)	较高(表面码)	通用计算、密码破解	富士通生产出256比特超导量子计算机,计划2030年推出1万量子比特超导计算机^[7]
中性原子	1 180(美国Atom Computing)^[8]	真空环境	优秀(单个原子)	中等(激光操控)	分子模拟、优化问题	日本分子科学研究所联合株式会社日立制作所开发50量子比特机,目标2030年量子比特达1万^[9]
离子阱	56(Quantinuum公司)^[10]	真空环境	一般(离子阱尺寸)	较高(保真度)	量子通信、高精度计算	日本参与国际合作,但自主发展有限

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[1]	王新文, 金贤敏. 光量子计算研究与应用[J]. 信息通信技术与政策, 2022, 48(7): 37-42.
[2]	周伯慧, 于乐, 马禹昇, 潘佳丽. 数据安全技术专利态势分析[J]. 信息通信技术与政策, 2022, 48(7): 87-91.
[3]	崔潇. 卫星光通信关键技术及发展态势分析[J]. 信息通信技术与政策, 2021, 47(11): 65-.