就形成了量子网络。当网络的覆盖面变得很大，类似于当今全球互联 网时，就形成了量子互联网。所以在将量子信息实用化的过程中，对 量子互联网进行深入的研究和发展是必然趋势。 目前量子互联网的发展还处在初期阶段。由于其和经典互联网的 基本原理不同，很多经典互联网的发展模式和技术都无法直接借鉴过 来。现阶段不论是底层的硬件技术，如量子门操作速度和保真度、量 子纠错和量子存储时间等，还是上层的量子互联网体系架构，如运行 模式和协议栈 ........................... 42 3.1 基于量子封装网络的分组交换方案....................................... 42 3.2 经典帧辅助的混合分组交换方案........................................... 46 四、量子互联网运行模式设计.......................... .................78 5 一、量子信息技术概述 1.1 量子信息基本概念 1.1.1 从经典力学到量子力学 图 1. 从宏观尺度的篮球到微观尺度的原子。相应的物理理论从经典 力学过渡到量子力学。 在日常生活中，我们肉眼所能见到的物体的运动行为都属于经典 物理所研究的范畴。比如一块被水平扔出去的石头做抛物线运行，踩 油门让车加速等。这些运动规律都可以被牛顿力学所描述。通过给定

声明者，本联盟将追究其相关法律责任。 前 言 量子计算得到了众多高算力需求行业的关注。然而，量子计算 机能否解决行业真实问题，能否超越经典计算性能，哪些因素制约 量子计算应用，未来商用还需要在哪些方面补足功课，这都是产业 面临的开放性问题。本报告以部分行业计算需求为参考，提出量子 计算应用能力指标体系与评测框架，探讨评测基准、方法和标准化 特为基本单元，基于量子叠加、量子纠缠、量子干涉等量子效应， 相比经典计算具有并行计算优势，已在生物药物、化学材料、金融、 信息通信等领域得到关注和试验性应用。产业升级对算力存在巨大 需求，在评估量子计算是否具备引入价值时，应考察如图 1 所示的 应用能力三要素的关系，系统性考虑如下技术与工程问题： 一是给定计算场景、计算任务和计算问题，是否存在量子算法， 且相对经典算法有优势？优势包括计算速度、计算精度、计算规模、 特别需要说明的是，量子计算目前仅在量子模拟、大数分解、线 性系统求解、非结构化搜索等方面有理论优势，在组合优化、机器学 习方面有潜在优势，但暂时缺乏理论证明。应用评测只是针对给定计 算问题与量子算法，在给定量子计算系统上，与经典计算进行对比， 目标是评估该类问题是否适用量子计算，而不是给出该类问题是否必 须依赖量子计算、是否有量子加速优势等结论。 二、计算场景与需求 从数学角度看，各行业面临的计算难题，最终都可以建模为搜

是以量子比特（qubit）为基本单元，利用干涉、叠加、纠缠等量子特性，通过量子门操作对量子态 进行演化，最终通过测量获取计算结果的物理系统。 与经典计算机不同，量子计算机利用量子并行性和量子态演化，在特定问题（如大数分解、量 子化学模拟）上可实现对经典计算机的指数级加速，具有重大战略意义和科学价值，是实现未来算 力飞跃的重要手段之一。 量子计算产业则是以量子力学原理为理论基础，围绕量子计算机的研发、制造、应用及生态构 计算或将反哺AI，比如帮助AI减少训练模型的参数等等。 算法方面，由于当前的量子计算机硬件还不足以提供实际可用的算力，因此难 以在短期内实施可行的量子算法，所以量子应用算法仍以含噪声中等规模量子 （NISQ）算法为主，比如量子-经典混合算法、量子退火算法、量子模拟算法等。另 一方面，量子纠错算法的改进有助于通用量子计算的实现。例如，Google基于其全 新量子纠错码（Gröss码），提出了一种端到端量子纠错协议。 下游应 正积极向四个 方面进行技术升级： （1）自动化：利用AI，实现硬件优化、自动化等功能。 （2）低温化：由室温方案向低温方案转变，从而有效降低互联复杂性和噪声干 扰。 （3）混合化：将量子-经典混合架构考虑在内，促进量子处理单元（QPU）与 中央处理器（CPU）更好地连接。 （4）集成化：方便微波信号生成、数字处理和实时解调等多种功能的集成，系 统能够同时支持高并行度的量子门操作和态读取。

5）支持一套完备的 量子逻辑门，包含单比特门、双比特门以及三比特门，可以允许学 生自由搭建任意量子算法；6）多种量子编程方式结合，有易入门的 图形界面编程方式，以及基于 SpinQit 框架的经典-量子混合编程方 法。 目前国内外有许多的高校在使用量旋的核磁量子计算机作为量 子计算教育的辅助教学仪器，真实的量子硬件以及真实的数据反馈， 能够很好地促进学生对于量子计算这一抽象概念的理解。从对量子 方程组。科学和工程学中的很多问题都需要解线性方程组。随着科 学和工程的发展进步，解线性方程组所需要处理的数据量越来越大， 对计算机和算法的要求越来越高。HHL 算法就是一个解线性方程组 的量子算法，在一定条件下，该算法比最优的经典算法具有指数加 速，已成为很多量子算法的子程序。本案例实现了 HHL 算法在两比 特系统中的一个简化版本（Scientific Reports 4，6115 (2014)），其实 验原理设计如图 常重要的研 究课题。 二、 技术原理与优势 (一) 概念原理/关键技术 变分量子特征求解器（variational quantum eigensolver，VQE）： VQE 是一种经典-量子混合算法，如图 8 所示。VQE 算法主要应用 量子信息技术应用案例集（2024） 15 于估计化学分子的基态能量、组合优化问题的最优解等，被视为在 NISQ 时代最有希望实现的量子算法之一。

2022 年 整理制作：郎丰利 制作时间： 2022 年 整理制作：郎丰利 制作时间： 2022 年 资料目录 第一部分 大数据的特征与气象大数据 第二部分 国内外气象大数据发展现状 第三部分 经典案例分析 第四部分 气象大数据的启示 第五部分 存在的问题 郎丰利于 2022 年 8 月整理制作，碳排放数字化建设及数字化驾驶舱建设综合解决方案 整理制作：郎丰利 制作时间： 2022 年 月整理制作，碳排放数字化建设及数字化驾驶舱建设综合解决方案 整理制作：郎丰利 制作时间： 2022 年 整理制作：郎丰利 制作时间： 2022 年 整理制作：郎丰利 制作时间： 2022 年 12 经典案例分析（ 1/6 ） 案例一： 美国默克集团（ Merck & Co Inc ）是世界制药企业的领先者。该集团于 2012 年开 始订阅专业天气预报，并在当年 7 月准确地掌握了 月整理制作，碳排放数字化建设及数字化驾驶舱建设综合解决方案 整理制作：郎丰利 制作时间： 2022 年 整理制作：郎丰利 制作时间： 2022 年 整理制作：郎丰利 制作时间： 2022 年 13 经典案例分析（ 2/6 ） 案例二： 2013 年 2 月，暴风雪 Nemo 给美国第三大零售业西尔斯集团带来了巨大挑战。风暴 来临之前，西尔斯通过多种渠道收集气象信息，预先建立受灾地区地图，并将来自风险

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 量子信息技术产业发展报告（2024 年） 2 的 索和原型机工程研发不断取得进展，实现大规模可容错通用量子计 算仍需长期攻关，行业领域应用探索持续深化，“杀手级”应用尚未 实现落地，产业生态培育稳步推进。 量子通信基于量子叠加态或纠缠效应，在经典通信辅助下实现 密钥分发以及信息传输，在理论协议层面具有可证明安全性。基于 量子密钥分发和量子随机数发生器等技术方案的量子保密通信系统 正初步进入实用化阶段，在新型协议研究和实验系统研制等方面持 基于动态量子电路生成高保真度“魔法态”，保真度优于不 经过魔法态提纯的原始量子比特所能达到的水平28。中科院推出自 研的 504 比特超导量子计算芯片“骁鸿”29。北京量子院联合团队实 现 5 块百比特规模量子计算芯片与经典计算资源的融合30。本源量 子研制出 72 位超导量子比特芯片“悟空芯”31。IQM 实现保真度为 99.91%的CZ门，T1和T2时间则分别达到了0.964 ms和1.155ms32。 此外

实战检阅。 经典案例之北京大学 浙江大学五大校区宿舍可视化管理 联网项目， 涉及监控点位 700 多个， 覆 盖各宿舍出入口 、 走廊等， 结合 宿舍门 禁系统 、 智能技术 、 运维系统 和管理平 台 ， 实现五大校区宿舍的智 能可视化管 理 。 存储部分采用分布式 存储方案， 各 个校区通过 NVR 实现本 地存储， 并接 入 中心机房实现联网管 理。 经典案例之浙江大学 制高点进行大范围监控， 系统灵活运 用智能 分析技术，视频诊断及行为分析； 中心采用 NVR6000 进行分布式存储， M60 进行输出管 理 ， 通过 DSS-B 进行统 一管理。 经典案例之华中科技大学同济医学院 目前中南大学六个校区涉及 500 多个点位， 校园重点区域 监 控全部部署 smartIPC 实现智能 监 控 ，部分特殊区域采用了 HDCVI 控中心和一个 分控中心， 通过 教育行业监控管 理平台实现校 园安防业务的统一 管理， 中心 采用 ESS 和 EVS 实现集 中存储， 并且通过解码器解码上 墙。 经典案例之中南大学 教育行 业 典型案 例 典型案例集 科 技 有 形 . 责 任 无 尽

成并有望推动收入的增长，我们能够期待一系列新产品和业务的 推出。 5 思博伦5G报告 2025 进展、关键点与未来展望 MANUEL ZEPEDA 思博伦执行副总裁 2024年的新项目数量 特殊客户 2024年5G经典案例 对于5G云原生网络弹性的 破坏性测试 自动化与生命周期管理。通过集成到敏捷开发管道中的自动化持 续测试，持续集成与持续部署（CI/CD）工作得到了推动。对基 于订阅的测试库的需求正在增长，这些测试库可用于评估功能性 （MCPTT）服务的能力进行评估，尤其是其在大型群组场景 中的应用。 • 在专用网络中测试IEEE时间敏感网络（TSN），从而实现精 确驱动的应用以及5G局域网（LAN）功能。 • 2024年5G经典案例 在复杂环境中加速5G生命周期 管理与合规性进程 为了满足最新的合规标准，英国一家大型移动网络运营 商需要将网络漏洞测试时间从数月缩短至两周，同时还 需要应对5G解耦的复杂性问题。思博伦通过Landslide、 确保突破边界的网络性能 随着5G SA商用部署的推出，对于服务保障的主动测试得到了人们越来越多的关注。这一新形势的推动力 量来自于人们对最新的移动核心网与特定服务（例如VoNR）进行主动监控的需求。 2024年5G经典案例 5G边缘计算与超大规模云的 性能对比 英国一家大型移动运营商希望在真实场景下测量其5G多 接入边缘计算（MEC）网络与超大规模云解决方案的性 能。公司与思博伦合作，收集多个城市中应用、位置与

投资预算：158.8万元 投资回报期：2.6年 学校经典案例-广东XXXX大学 改造内容：智慧教室示范项目建设 节能效果：25% 投资回报期：2.0年 改造建筑：教学楼、实训楼、行政楼、图书馆 改造内容：空调智能控制管理系统（包含分体 空调及中央空调末端风机盘管温控） 投资预算：46.8万元 投资回报期：1.8年 学校经典案例-广东XXXX学院 建筑面 积： 64.72万平 三期：北师大珠海分校分体空调群控建设项目 四期：北师大珠海分校图书馆智慧节能管理系统建设项目 二期：学生宿舍（6000多间）用电监测及集中抄表预付费系统 一期：粤华苑学生宿舍太阳能热水系统节能改造 学校经典案例-北京XXXX大学珠海分校 国家政策补贴-案例 广东工业大学 项目总投入额464万 获得专项资金150万 一、直销： 1、项目由校方投资建设：一次按项目投资xxxx万元。 2、收益分析：