发展现状与趋势，系统梳理了量子计算、量子安全与量子传感三大核心领 域的核心技术进展、产业融合以及政策布局情况，深入剖析了当前技术理 想与商业现实之间的矛盾与挑战。报告不仅关注单独硬件的提升，更强调 量子技术与人工智能、网络通信及各产业应用的深度耦合，以及探讨各机 构如何在竞争中实现合作，在安全中推动发展，在伦理中寻求创新平衡。 展望未来，2025年或将成为全球量子科技产业的“临界点”。各国政 府、企业和科研机构正以 04 产业价值链及场景化洞察：研究采用端到端价值链分析方法，全面 梳理量子科技在产业链各环节中的核心要素，从上游关键技术与核 心组件研发，到中下游应用场景开发及市场拓展。系统探讨了量子 技术在卫星通信、无源导航、金融、化工、材料、能源电力、基础 科研、生命科学等多个重点行业的潜在变革性应用，为行业赋能提 供战略参考。 05 地区与政策差异化分析：本研究从全球视角出发，开展了区域比较 分析 投融资：资本回流，产业升温 产业规模：规模扩张，未来可期 下游应用市场规模：应用拓展，深度融合 6 01 7 政策：全球布局，竞逐先机 8 图表 全球主要国家的量子政策 • 2023.06 科学和 信息通信技术 部《量子科学技 术战略》 • 2024.02 韩国政 府《新增长4.0 战略》 • 2022.04 内阁《量子未 来社会愿景》 • 2023.04 内阁《量子未 来产业创新战略》 • 2023

全、更优地监控、分析、预测、优化、 控制物理船舶。船舶数字孪生系统相关技术包括船舶全要素感知技术、虚拟船舶模型构建与迭代技术、船 舶孪生数据处理与管理技术、智能化船舶应用开发与服务技术、虚实船舶通信交互技术等。围绕船舶全生 命周期，目前相关研究主要集中在数字孪生驱动的船舶设计、建造、故障预测与健康管理、运营管理等。 未来具体的技术发展趋势包括基于数字孪生的船舶设计建造一体化、基于数字孪生的船舶虚实融合试验、 研发体系，基于数字孪生的船舶设计制造一体化技术、虚实融合试验技术、模型数据一体化管控技术等体 系能力建设正在规划中。 未来，对于船舶数字孪生系统，一方面需要在关键环节、关键部件上突破并验证传感、模型、数据、 通信等方面的关键技术，从而在整船层面实现技术验证；另一方面，需要对数字孪生驱动的设计、试验、 制造、运营的具体功能技术开展研究与验证，并建设流程贯穿的一体化数字研发体系。 该前沿中核心论文发表量最多 子里程碑 2027—2030 2031—2035 目标 船舶数字 孪生系统 技术突破 及产业应用 船舶关键子系统数字 孪生系统技术验证与 应用 关键技术突破：船舶全要素感知、多 领域模型构建、船岸通信与交互、可 靠数据传输与同步等 船舶数字孪生系统可随船交付，实现 规模化产业应用 船舶数字孪生系统集成、 技术验证与应用 需求 提升船舶数字化、智能化、网络化水平，实现更安全、更可靠、更经济、更环保的

统一规划网络和数据安全系统，保障信息内外传输利用的安全冗 余，同时强化网络和数据安全意识。 网络基础设施建设包括但不限于办公区网络、生活福利区网 络、工业控制网络、视频监控网络、安全监控网络、无线网络和 融合调度通信系统，鼓励逐步开展 5G+矿山物联网系统建设，建 设多系统融合的无线接入网关，提升矿山无线基础设施兼容水平， 提升煤矿各系统的综合感知能力、融合交互能力，满足煤矿智能 化全面感知、自主决策和敏捷响应的需求。 采煤机智能截割系统：采煤机具备启停、牵引速度和运行方向的 远程控制，实现运行工况及姿态检测、机载无线遥控、精准定位、记 忆截割、“三角煤”机架协同控制割煤、远程控制、故障诊断和环境安 全联动控制，鼓励利用机载视频、无线通信、直线度检测、智能调 高、防碰撞检测、煤流平衡控制等技术，实现采煤机智能控制。 液压支架自适应支护系统：工作面液压支架具备远程控制、自动 补液、自动反冲洗、自动喷雾降尘功能，实现自动移架、推溜，鼓励 通过监测污水处理系统的各流程环节，及时调节污水处理的各项 21 参数，降低系统运行成本，保证污水排放质量达标。 （9）智能安全监控系统 根据矿井地质条件和生产条件，建设井下融合通信系统及配 套装备，实现煤矿安全监控系统、人员定位管理系统、通信联络 系统、智能视频分析系统、智能通风系统、供电监控系统、冲击 地压监测系统、水文监测系统等系统的统一承载、共网传输，进 行人、机、环的安全检测与防护，提高安全监控、人员定位、通

井、智慧矿区”建设目标，研发了煤与油型气共生矿井安全保障及智 能开采配套技术与装备，实现 4 对矿井 6 个工作面全部常态化有人巡 视无人操作的远程采煤；以 5G 网络为依托，部署、集成人员定位、 通信联络、语音广播、车辆管理、视频监控等融合统一的通信调度网 络；以透明化地质保障系统为依托，建设了矿区级智能化综合管控平 台，实现了覆盖“安全生产、经营管理、生态环保、智慧民生”四方 面的融合应用，率先建成我国首座智能化煤矿并不断升级迭代，为我 。5G、 人工智能、工业互联网等技术在智能化建设中作用突出，有效培育形 成了煤炭新质生产力。 1.新一代信息技术不断深化应用。煤矿智能化建设推动了工业互 联网、大数据、人工智能、管控平台、通信网络、位置服务等技术装 备的部署与升级，实现了数据互联互通，为人工智能及大模型应用提 供了基础，提升了新型数字基础设施的服务保障能力。例如，陕煤集 团小保当煤矿建成了“3+2+7+X”（三大平台、两大中心、7 视频专网+安全可信智能矿山新一代骨干网 络，全面融合矿用 5G/5G-A、4G、WiFi6、UWB 等无线通信定位技术， 构建出低时延、高可靠、大带宽的智能矿山信息高速传输通道，实现 了信息高速承载传输、无线网络全覆盖、位置服务有效支撑。例如， 神东煤炭集团构建了大型煤炭集团级智能矿山 5G 通信专网组网模式， 建成了世界采矿最大规模的企业级 5G 专网，实现了全部矿井跨省域 全连接，创新探索了矿用

UPS 电源系统，保证主要 调度信息化系统续航时间≥4 小时。 5 查现场和资料。不符合 要求或功能 1 处扣 5 分。 数据融合 平台 ① 建立统一的数据服务接口、信息采集标准、数据 格式、通信协议，实现数据的统一集中管理，建立矿 井多源异构信息数据共享平台。 10 查现场和资料。不符合 要求或功能 1 处扣 2 分。 ② 能够汇聚企业内部各种数据资产，包括应用、服 务和相关集成，支持数据共享，具备提供数字化资产 统、安全管控系统、设备管理系统、工业视频、通 风、排水、运输等各大系统集成到综合管理平台。 15 查现场和资料。不符合 要求或功能扣 2 分。 合计：得分+加分= 2.智能化煤矿信息基础设施 智能化煤矿应建设高速高可靠的通信网络，满足数据、文 件、视频等实时传输要求，其中矿井主干网络带宽应不低于 lOOOMbit/s,大型矿井主干网络带宽应不低于 lOOOOMbit/s,主干 网络优先采用有线网络或 5G 网络，分别布设井下与地面环网， 合共享，解决“信息孤岛”、“信息烟囱”等问题。 按表 3-2 评分，总分为 100 分。按照检查存在不符合要求的 项目进行扣分，各小项分数扣完为止。 本部分设加分两项：（1）5G 网络通信井下全覆盖，实现融 合通信；（2）采用 SDN 架构，实现网络可编程、智能化。 （3）支持 4G、5G、Wifi、Iot 等融合组网。计算方法：实现一 项应用或功能得分加 10 分。 表 3-2 智能化煤矿信息基础设施考核评分表

以以庞大的数据资源与人工智能的深度融合，开辟了一条"量子-智能"协同 发展的独特路径。 当下，全球量子计算的竞争逻辑已悄然改变：算力竞赛的终点不再是 单一的物理比特数，而是量子计算与人工智能、网络通信、产业场景的深 度耦合能力。值得警惕的是，量子计算的产业化进程正面临"技术理想主义 "与"商业现实需求"的撕裂。超导与光量子技术路线的分野、专用与通用量 子计算机的博弈、短期场景落地与长期战略投入的权衡，都在考验各国政 04 产业价值链及场景化洞察：研究采用端到端价值链分析方法，全面 梳理量子科技在产业链各环节中的核心要素，从上游关键技术与核 心组件研发，到中下游应用场景开发及市场拓展。系统探讨了量子 技术在卫星通信、无源导航、金融、化工、材料、能源电力、基础 科研、生命科学等多个重点行业的潜在变革性应用，为行业赋能提 供战略参考。 05 地区与政策差异化分析：本研究从全球视角出发，开展了区域比较 分析 除了经典超算，云计算、边缘计算等其他类型的算力也在不断被融合进云平台。 例如，中国电信发布四算融合试验场，以天翼云（安徽）智算中心为基地，集成了 “天衍”量子计算云平台和天翼云“一云多算”底座，将通信、人工智能、经典超 算和量子计算四种算力有机结合，为未来的科技创新提供强大支持。 目前，各公司主要通过不断推出新功能、新工具、新业务来逐步降低用户的使 用门槛，为更多行业领域提供便捷服务。例如

编或利用其它方式使用本蓝皮书文字或者观点的，应注明“来源：工 业互联网产业联盟碳达峰碳中和工作组和中国互联网协会网络绿色 发展工作委员会”。违反上述声明者，编者将追究其相关法律责任。 参编单位（排名不分先后）：中国信息通信研究院、国家电网 有限公司、中国电信集团有限公司、许继集团有限公司、河钢数字 技术股份有限公司、北京盈碳科技发展有限公司、软通动力信息技 术（集团）股份有限公司、格创东智科技有限公司、罗克韦尔自动 能源云碳中和研究院、上海智洋数能科技有限公司、北京建谊集 团、鲲鹏智慧健康科技（深圳）有限公司、徐工汉云技术股份有限 公司、中国联合网络通信集团有限公司、南京旗云中天科技有限公 司、罗克佳华科技集团股份有限公司、中海华壹科技、中电科普天 科技股份有限公司、普天通信有限责任公司 1 前 言 双碳战略目标的实现是一项跨领域、多维度的系统工程，涵盖战 略规划、政策 足迹管理企业、金融机构等提供全面的碳服务，形成覆盖"监测—诊断—治理— 金融"的全周期服务能力。 （二）重点行业多环节技术创新驱动低碳转型 立足国家政策导向，聚焦电力、钢铁、石化、建材、建筑、机械、电子信息 制造及信息通信八大重点行业，系统解构其绿色低碳转型路径。 1. 电力行业 我国以构建新型能源体系为核心，通过新型电力系统建设与终端用能清洁替 代（绿电、绿氢、绿氨、绿色甲醇等）加速能源结构深度调整。电力行业涵盖常

合 型工业互联网平台，增强设备接入、知识沉淀、应用开发、标识解析、产融合作等平台能 力。支持五金制品、塑料制品、皮革、照明、眼镜等以中小企业为主产业集群加快 5G、工 业光网、IPv6 等网络通信技术应用，培育特色工业互联网平台，促进集群内和产业链资源 高效配置。依据网络安全有关标准开展分级分类防护。 4.深化人工智能赋能应用。支持家电、家具、照明等行业骨干企业，基于特定场景开 展数据 发。 开展稀土、超硬材料的关键工艺、面向重点应用的制品标准研制。推进智能网联新能源汽 车整车、关键部件、系统、智能网联关键技术和基础设施标准研制。开展风电装备产业标 准体系研究。完善第五代移动通信（5G）标准体系，推动 5G 轻量化、5G 毫米波、天通卫 星功能等智能终端标准制定。 （八）加强新兴产业标准建设。优化完善云计算、大数据、区块链、北斗导航等新一 代信息技术标准，统筹推进新一 础通用、关键技术、产品服务、行业应用、 安全治理等标准制定，助力突破一批面向融合应用的新一代信息技术应用产品。加快构建 新型信息基础设施标准体系，推进 5G—A、低空信息基础设施、6G、量子保密通信等标准 研究。开展先进金属、先进非金属、先进高分子等新材料，关键零部件、智能化网联化技 术、全生命周期管理等新能源汽车，特殊行业应用等机器人，高档数控机床、医疗装备、 安全应急装备等高端装备，

虚拟电⼚已上升为国家能源战略的重要抓⼿。2020年代以来的⼀系列政策为其发展铺平道路。真正的⾥程碑是2025 年4⽉8⽇发布的357号⽂《指导意⻅》。该⽂件统⼀了虚拟电⼚定义——"基于电⼒系统架构，运⽤现代信息通信和控 制技术，聚合分布式电源、可调节负荷、储能等分散资源，作为新型经营主体参与电⼒优化运⾏和市场交易"；强调 虚拟电⼚在增强电⼒保供、促进新能源消纳、完善电⼒市场⽅⾯的重要作⽤；并提出明确的发展⽬标："到2027年虚 。虚拟电⼚已被纳⼊电⼒安全管理体系，平台需遵循电⼒监控系统安全防护规定，做到⽹络安全等级保护不低于⼆级，加强软硬件安 全监测，确保数据加密传输和防篡改。在与电⽹互动⽅⾯，平台应⽀持标准的数据接⼝和通信协议（如IEC 104、MQTT等），实现与调度⾃动化系统、新型电⼒负荷管理系统以及电⼒交易 系统的⽆缝对接。通过良好的互操作性设计，虚拟电⼚才能接⼊电⽹调度和市场交易平台，接受调度机构调⽤或开展能量交易。 数据，都显⽰技术是虚拟电⼚的核⼼竞争⼒。我国应加强关键 技术研发，尤其在资源聚合、智能控制和交易决策⽀持等⽅⾯。357号⽂也提出要开展虚拟电⼚在智慧调控、稳 定评估等领域的技术攻关，推进先进量测通信技术应⽤。 ⻛险管控 国外经验也提醒我们注意⻛险管控。如虚拟电⼚对电⽹的影响、聚合资源履约的不确定性等，需要通过完善标准 和监管来防范，借鉴欧洲完善的偏差考核机制等。 综合来看，国外虚拟电⼚