京）科技有限公司、中国信息通信研究院 案例集编写成员： 郭聪、巨江伟、袁为、胡小文、刘婧婧、方晓明、曾祥洪、王 敬、赖俊森 前 言 量子信息技术是量子科技重要组成部分，基于量子力学原理在 提升信息处理速度、保障通信安全、提高测量精度及灵敏度等方面 展现出了令人瞩目的潜力，已成为信息通信技术演进和产业升级的 关注焦点之一。未来，量子信息技术有望在前沿科学、信息通信和 数字经 .......................................... 1 一、 应用背景与需求 ............................... 2 二、 技术原理与优势 ............................... 3 三、 应用方案与实践 ............................... 5 四、 应用成效与前景 . ......................................... 12 一、 应用背景与需求 .............................. 13 二、 技术原理与优势 .............................. 14 三、 应用方案与实践 .............................. 16 四、 应用成效与前景 .

子通信和量子精密测量三大领域，原理特性和发展目标如图 1 所示， 在提高计算复杂问题运算处理能力、增强信息安全保护能力、提升 传感测量精度等方面，具备远超经典计算范式的潜力，有望成为推 动前沿科技探索、信息技术演进和数字经济产业发展的重要引擎和 加速器。 图 1 量子信息技术三大领域概况 量子计算以量子比特为基本单元，利用量子叠加和干涉等原理 实现并行计算，可以作为一种新型计算范式带来经典计算无法比拟 规 模应用仍面临诸多挑战。量子信息网络是重要的远期发展目标之一， 近期在基础研究、关键设备组件和系统原型实验等方面取得一定进 展，距离实用化仍有较远差距。此外，量子密码作为一种基于量子 力学原理的加密技术，是理论上安全的密码技术，有望应用于诸多 行业领域。 量子精密测量对外界物理量变化导致的微观系统量子态变化进 行调控和观测，实现精密传感测量，精度、灵敏度和稳定性等核心 指标相较 量子信息技术产业发展报告（2024 年） 20 量子芯片设计、优化布局、仿真验证、制造测试等功能。是德科技 推出面向超导量子处理器设计的 EDA 仿真工具 QuantumPro，可实 现电路原理图设计、布局构建、电磁分析、非线性电路仿真和量子 参数提取等功能75。 鉴于目前量子计算机硬件技术路线尚未确定、通用体系架构并 未统一等因素，当前量子计算软件处于研发设计与生态构建的早期

在旁路模式下，用户没有认证通过前，ASG可以对TCP流量进行阻断，对于HTTP协议支持 推送页面，强制用户进行认证。对于TCP阻断的原理如下： Internet服务器 1.TCP数据 网络出 口设备 2.TCP数据 2.TCP数据 3.TCP Reset 4.TCP数据 5.TCP数据 图3.旁路阻断原理 如上图，从内网机器向外网发送的TCP协议数据到达网络出口设备时，在正常转发数据包的 从图中可以看到，报文3必须要在报文5前到达内网的机器，否则报文3会由于TCP序列号不 正确而被抛弃。 目前ASG仅在机器未登陆时控制TCP的连接，登陆后不进行策略控制TCP连接。 对于HTTP的推送，原理是一致的，就是在收到TCP包的时候就开始进行TCP劫持（从技术 上也可以认为是TCP欺骗）然后返回HTTP重定向URL由web浏览器自动跳转到认证页面。目前 HTTP重定向仅支持80端口。 3

状态下的无线信号。经 2 倍上采样处理后，将对应不同波束图样的奇偶索引采样点分别处理， 实现单射频通道的两数据流传输。 12 / 87 Pseudo MIMO 系统架构示意图 Pseudo MIMO 原理示意图 Pseudo MIMO 技术具有良好的可扩展性。每个射频通道可并行连接多个天线振子单元。 通过在采样周期内快速切换模拟接收波束，配合恰当倍数的上采样，系统可灵活扩展并行数 据流数。这种 MIMO 潜力，提升频谱效率与系统性能 至关重要。随着超大规模 MIMO 系统中天线数的增加，下行 CSI 反馈的开销也将大幅增加。 为降低 CSI 反馈开销，可以考虑低开销码本和反馈设计、基于压缩感知原理降低 CSI 反馈 开销和基于人工智能方式进行 CSI 压缩反馈等。  低开销码本和反馈设计 传统的码本包括的预编码矩阵通过对空/频域 DFT 基向量进行线性合并而获得，CSI 反 馈的内 MΦ − 2， MΦ ∈ 16, 32 。ΦMΦ−1代表“无效 反馈”的状态。 互易性误差校准方法： 在 TDD 系统中，网络侧可以通过 UE 发送的上行参考信号估计出上行信道信息，利用 互易性原理确定下行信道信息，进而确定出下行预编码矩阵。在非理想互易性假设情况下， 上下行信道不再是互为转置的关系。此时，通过上行信道估计获得的 CJT 预编码矩阵将与 实际的下行信道不再匹配，进而影响影响相干传输的性能。因此，需要对各个

与 现有技术集成的能力等各个方面，量子计算技术的成熟度可以使用 GJB 7688-2012 中几个标准来评估： TLR1：提出基本原理并正式报告。 TLR2：提出概念和应用设想。 TLR3：完成概念和应用设想的可行性验证。 TLR4：以原理样品或部件为载体完成实验室环境验证。 TLR5：以模型样品或部件为载体完成相关环境验证。 TLR6：以系统或子系统原型为载体完成相关环境验证。 为了更好的表征量子计算机的应用能力水平，根据当前量子计算 研发现状，本文从应用层角度提出量子计算应用能力等级指标，包括 如下 5 个等级： 等级 0：不具备应用能力。 等级 1：教学级应用。可用于量子力学原理、简单量子算法运行、 量子计算基本概念与量子计算物理系统演示等教学任务。典型代表是 量子计算机教学机和游戏机。 等级 2：科研级应用。即研发级应用，可用于小规模量子算法验 证、异构算力调度

结合强化学习动态优化容错策略，使系统具备“未障先防”的能力。 2.5.2.4 异构混训 异构混训技术是指实现单一模型训练任务在跨厂商、跨代际、跨架构多类型 智算芯片上分布式训练的一套技术体系。核心原理是根据底层异构芯片差异化计 算能力对大模型计算任务进行非均匀拆分，并通过拉通异构芯片间的集合通信机 制，实现大模型在异构集群上的高效分布式训练。目前，中国移动已自主研发“芯 合”异构混训系统 中国移动将在存算一体芯片能力和整机产品等方面开展布局，同时联合高校 和产业界，定义大算力存算一体标准，加速推动大算力存算一体产业化进程。  量子计算 量子计算以量子比特为基本单元，利用量子叠加和干涉等原理实现并行计算， 27 能在某些计算困难问题上提供指数级加速，是未来计算能力跨越式发展的重要方 向。量子计算有望引发算力飞跃，在材料模拟、组合优化、机器学习、量化金融 等高算力需求领域，提供高效解决计算困难问题的全新方案。

性，还包括数据的隐私 保护和安全性。通过区块链分布式账本、共识机制及智能合约等技术，可以有 效提升数据的可信度，确保数据不被篡改。 模型可信可视化 模型可视化能够让用户了解 AI 系统的工作原理，减少“黑箱效应”。对于 AI 模型而言，透明度的提高使其更加可信，尤其是在需要用户信任的领域，如 医疗健康、金融服务等。通过可视化模型来实现可信计算，可以让算计算过程 更透明。 实现决策可信 生物识别：（Biometric Identification Technology）是指利用人体 生物特征进行身份认证的一种技术。更具体一点，生物特征识别技术就是通过 计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合， 利用人体固有的生理特性和行为特征来进行个人身份的鉴定； 5. RWA：现实世界资产通证化（Real World Assets Tokenization），是 指实体资产

总体来说，尽管INT、IFA、IOAM、CSIG所携带的拥塞控制信号各异，且分别适用于 如BBR、Poseidon、HPCC++等各种各样的拥塞控制算法，当前也各自定义了不同的封装 格式，但这些带内遥测机制有着同样的拥塞控制原理。所以采用统一的、标准化的封装格式 来兼容各种拥塞控制信号是可行的，也是有必要的。 5.3.2.2.2 快速反馈拥塞信息 随着高性能网络规模的不断扩展，一个高性能网络所覆盖的范围已经不局限于单个数据

计算的敏感数据被泄露或者 修改。 机密计算的核心是Trusted Execution Environment (TEE)，TEE既可基于硬件实现、也可基于软件实现，本 文主要专注于基于硬件和密码学原理的实现，相比于纯软件解决方案，具有较高的通用性、易用性、可靠性、较 优的性能以及更小的TCB。其缺点是需要引入可信方，即信任芯片厂商。此外由于CPU相关实现属于TCB，侧信 道攻击也成为不可忽视的攻击向量，需要关注相关漏洞和研究进展。 据的安全计算问题。它充分利用软硬件实现的信任根提供 的数据和程序的物理隔离、保护、通信和认证体系，并在传统TrustZone的基础上，增加了被称为领域（Realm ）的隔离区域，从最底层的安全机制和原理上解决用户程序和数据的隔离需求。 当前应用情况 Realm内运行的代码将管理机密数据或运行机密算法，这些代码需要确保正在运行真正的Arm CCA平台， 而不是冒充者。这些代码还需要知道自己已经被

而不是简单地在有利于数字运算的专业领域取代人类潜 能 。 1960 年 麻 省理 工 学 院 (MIT) 心理 声 学 教授 约 瑟 夫·利克莱德 (Joseph Licklider )提出了“人机共生”的 设想，并将心理学原理应用于人机交互和界面。他认为， 计算机与人脑的合作将超越任何一方单独的能力。作为 新信息处理技术办公室（IPTO）在担任国防高级研究 计划局(DARPA) 局长期间，利克莱德能够资助和鼓励