量子信息技术发展与应用研究报告(2019年) 讨论。2019年9月,FG-QIT4N在电信标准化顾问组(TSAG)全会 期间正式成立,由中俄美专家共同担任主席,计划在焦点组研究期内 对QKD网络和QN等相关议题开展标准化预研,为ITU-T下一个研 究期的量子信息技术标准研究工作奠定基础并提出建议 我国在量子保密通信网络建设和试点应用方面具备较好的研究 基础和实践积累,相关标准化研究工作也逐步开展。2017年,中国 通信标准化协会(CCSA)成立量子通信与信息技术特设任务组(ST7) 开展量子通信和网络以及量子信息技术关键器件的标准研究,目前已 完成6项研究报告,并开展量子保密通信术语定义和应用场景,QKD 系统技术要求、测试方法和应用接口等国家标准和行业标准的制定。 QKD技术还涉及密码的产生、管理和使用,中国密码行业标准化技 术委员会(CSTC)也开展了QKD技术规范和测评体系等密码行业 标准的研究。2019年1月,量子计算与测量标准化技术委员会(TC578) 正式成立,计划开展量子计算和量子测量领域的标准化研究工作。 (四)量子信息技术创新活跃,论文和专利增长迅速 1.量子计算近年来论文和专利增长迅速 自上世纪90年代开始,各科技强国开始在量子技术领域加大投 入,量子计算专利申请开始出现。近年来,量子计算领域的专利申请 和授权发展态势情况如图2所示,2012年之前全球量子计算领域专 利申请数量整体保持平稳,专利申请主要来自美国和日本
量子信息技术发展与应用研究报告（2019 年） 6 讨论。2019 年 9 月，FG-QIT4N 在电信标准化顾问组（TSAG）全会 期间正式成立，由中俄美专家共同担任主席，计划在焦点组研究期内， 对 QKD 网络和 QIN 等相关议题开展标准化预研，为 ITU-T 下一个研 究期的量子信息技术标准研究工作奠定基础并提出建议。 我国在量子保密通信网络建设和试点应用方面具备较好的研究 基础和实践积累，相关标准化研究工作也逐步开展。2017 年，中国 通信标准化协会（CCSA）成立量子通信与信息技术特设任务组（ST7）， 开展量子通信和网络以及量子信息技术关键器件的标准研究，目前已 完成 6 项研究报告，并开展量子保密通信术语定义和应用场景，QKD 系统技术要求、测试方法和应用接口等国家标准和行业标准的制定。 QKD 技术还涉及密码的产生、管理和使用，中国密码行业标准化技 术委员会（CSTC）也开展了 QKD 技术规范和测评体系等密码行业 标准的研究。2019年1月，量子计算与测量标准化技术委员会（TC578） 正式成立，计划开展量子计算和量子测量领域的标准化研究工作。 （四）量子信息技术创新活跃，论文和专利增长迅速 1.量子计算近年来论文和专利增长迅速 自上世纪 90 年代开始，各科技强国开始在量子技术领域加大投 入，量子计算专利申请开始出现。近年来，量子计算领域的专利申请 和授权发展态势情况如图 2 所示，2012 年之前全球量子计算领域专 利申请数量整体保持平稳，专利申请主要来自美国和日本
量子信息技术发展与应用研究报告(2019年) 量子计算专利申请态势 量子计算专利申请人类型对别 100% 小少中心小心少60% 美国一中国一日本一加拿大 40% 量子计算专利授权态势 中国美国日本 少少少少中少少心心心心少心心小 ■公司■院校/研究所■其他■政府机构 一美国一中国一日本一加拿大 注:专利申请的公开存在滞后性,2019年数据未计入,后同。 来源:中国信息通信研究院知识产权中心(检索时间2019.10) 图2量子计算领域专利申请及授权情况 2012年开始,随着欧美科技巨头开始大力投入和持续推动,以 及全球各国科技企业和研究机构之间的相互竞争,更加重视量子计算 领域的知识产权布局,专利申请数量出现明显增长。美国在布局时间 和申请总量上占有优势,近年来我国量子计算领域专利申请数量的增 长趋势更快。通过对比中、美、日、加的专利申请人的类型可以看出, 我国专利更多的来自高校和科研机构,国内科技企业多与科研院所合 作,相关研究工作和知识产权布局大多处于起步阶段。 近20年来全球量子计算领域研究论文发表趋势和主要发文机构 统计如图3所示,随着量子计算从理论走向物理实现,全球论文发 表量也保持増长态势,特别是在2018-19年研究论文数量激增。从发 表论文研究机构来看,近五年来排名前20的机构中,中国占据3席, 分别是中国科学院、中国科学技术大学和清华大学。其中,中国科学 院的发文量持续快速上升,过去一年的新增论文数量仅次于美国MIT 和荷兰 TU Delft。美国量子计算研究重要机构多达10个,除了高校
量子信息技术发展与应用研究报告（2019 年） 7 注：专利申请的公开存在滞后性，2019 年数据未计入，后同。 来源：中国信息通信研究院知识产权中心（检索时间 2019.10） 图 2 量子计算领域专利申请及授权情况 2012 年开始，随着欧美科技巨头开始大力投入和持续推动，以 及全球各国科技企业和研究机构之间的相互竞争，更加重视量子计算 领域的知识产权布局，专利申请数量出现明显增长。美国在布局时间 和申请总量上占有优势，近年来我国量子计算领域专利申请数量的增 长趋势更快。通过对比中、美、日、加的专利申请人的类型可以看出， 我国专利更多的来自高校和科研机构，国内科技企业多与科研院所合 作，相关研究工作和知识产权布局大多处于起步阶段。 近 20 年来全球量子计算领域研究论文发表趋势和主要发文机构 统计如图 3 所示，随着量子计算从理论走向物理实现，全球论文发 表量也保持增长态势，特别是在 2018-19 年研究论文数量激增。从发 表论文研究机构来看，近五年来排名前 20 的机构中，中国占据 3 席， 分别是中国科学院、中国科学技术大学和清华大学。其中，中国科学 院的发文量持续快速上升，过去一年的新增论文数量仅次于美国 MIT 和荷兰 TU Delft。美国量子计算研究重要机构多达 10 个，除了高校
量子信息技术发展与应用研究报告(2019年) 外,IBM、 Microsoft和 Google等科技巨头也有较多研究成果发表 此外,德国 ETH Zurich、 Max Planck Society、加拿大 Waterloo大学、 蒙特利尔大学、日本东京大学也是重要的创新主体 量子计算论文近20年发表趋势 2500 Delft University of Technology niversity of Oxford 2000 8 University of Maryland, college Park 1500 iversite de Montreal 中国科学院 1000 12ETH Zurich Universi 50o I University of Tok nia Institute of Technology 心心少少心9 sity of California. Berkeley California. Santa Barbara 来源:中国信息通信研究院知识产权中心( Microsoft Academic检索时间2019.10) 图3量子计算领域发表论文趋势及主要发文机构 2量子通信领域中美两国专利数量领先 随着美、欧、英、日、韩等国的量子通信研发及试点应用的发展, 专利作为重要的技术保护手段受到产学研界的重视,相关专利快速增 长,量子通信领域全球专利申请和专利授权发展趋势如图4所示, 量子通信全球专利申请趋势 量子通信全球专利授权趋势 中国 世界知识产权组织 欧洲 一澳大利亚 加拿大 n大 200 100 §§§§§§§§§§ 来源:中国信息通信研究院知识产权中心(检索时间201910) 图4量子通信领域专利申请和专利授权发展趋势
量子信息技术发展与应用研究报告（2019 年） 8 外，IBM、Microsoft 和 Google 等科技巨头也有较多研究成果发表。 此外，德国 ETH Zurich、Max Planck Society、加拿大 Waterloo 大学、 蒙特利尔大学、日本东京大学也是重要的创新主体。 来源：中国信息通信研究院知识产权中心（Microsoft Academic 检索时间 2019.10） 图 3 量子计算领域发表论文趋势及主要发文机构 2.量子通信领域中美两国专利数量领先 随着美、欧、英、日、韩等国的量子通信研发及试点应用的发展， 专利作为重要的技术保护手段受到产学研界的重视，相关专利快速增 长，量子通信领域全球专利申请和专利授权发展趋势如图 4 所示。 来源：中国信息通信研究院知识产权中心（检索时间 2019.10） 图 4 量子通信领域专利申请和专利授权发展趋势
量子信息技术发展与应用研究报告(2019年) 美国和日本在量子通信领域的早期专利申请量较多,但近年来, 专利申请地域向中国转移。对比专利申请和专利授权来看,由于早期 中国专利申请量较少,所以目前看中国授权专利数量少于美国,但是 随着我国在量子通信基础研究和应用探索的不断深入,以及量子保密 通信产业的发展,预计未来专利授权量还将继续上升,而且也将吸引 更多的外国公司来华布局专利。 QKD论文近20年发表数量趋势 已2Mm加拿大ase 3BM niversity of Tokyo日z niversity of Toronto加拿 5 Max Planck Society 邮电大学 sity of Oxford 醫9清华大学 14[海交通大学 15 University of Arizona 清华大学 muller University of Cambridge英围 新加坡9 Swinburne Universit澳大利 本【20[ Unive rsity of Copenhagen丹麦 来源:中国信息通信研究院知识产权中心( Microsoft academic检索时间2019.10) 图5量子通信领域论文发表趋势及主要发文机构 2005年之后,量子密钥分发(QKD)技术研究从理论探索开始 走向实用化,相关研究论文数量持续上升,近年QKD领域论文发表 趋势和主要发文机构如图5所示。其中,QKD领域70%的研究论文 在近十年发表,文献引证数量也在不断增加,2018年发文量创新高。 中、美、加、德、新、英等国以科研机构为主,日本则主要来自企业 我国中科大、北邮、清华、中科院、上交等院校的科研论文数量排名 前列。相比之下,量子隐形传态(QT)的论文数量在2005年之前 直高于QKD,但近年来论文数量保持平稳并呈下降趋势,与其关键
量子信息技术发展与应用研究报告（2019 年） 9 美国和日本在量子通信领域的早期专利申请量较多，但近年来， 专利申请地域向中国转移。对比专利申请和专利授权来看，由于早期 中国专利申请量较少，所以目前看中国授权专利数量少于美国，但是 随着我国在量子通信基础研究和应用探索的不断深入，以及量子保密 通信产业的发展，预计未来专利授权量还将继续上升，而且也将吸引 更多的外国公司来华布局专利。 来源：中国信息通信研究院知识产权中心（Microsoft Academic 检索时间 2019.10） 图 5 量子通信领域论文发表趋势及主要发文机构 2005 年之后，量子密钥分发（QKD）技术研究从理论探索开始 走向实用化，相关研究论文数量持续上升，近年 QKD 领域论文发表 趋势和主要发文机构如图 5 所示。其中，QKD 领域 70%的研究论文 在近十年发表，文献引证数量也在不断增加，2018 年发文量创新高。 中、美、加、德、新、英等国以科研机构为主，日本则主要来自企业。 我国中科大、北邮、清华、中科院、上交等院校的科研论文数量排名 前列。相比之下，量子隐形传态（QT）的论文数量在 2005 年之前一 直高于 QKD，但近年来论文数量保持平稳并呈下降趋势，与其关键
量子信息技术发展与应用研究报告(2019年) 技术瓶颈仍未取得突破有一定关系。除欧、美、日科研机构外,我国 的中科大、中科院、电子科大和清华的论文发表数量也名列前茅。 3量子测量和量子计量的专利论文增长 与量子计算和量子通信相比,量子测量和量子计量领域的专利申 请和研究论文总量偏少,近年也呈现增长趋势,如图6所示 量子测量专利申请趋势 量子计量( Quantum metrology 论文近20年发表趋势 300 小少小少小小心心小、图司胃目月目 美国一中国 日本 a Publications 来源:中国信息通信研究院知识产权中心( Microsoft academic检索时间2019.10) 图6量子测量领域专利申请和论文发表趋势 截至2019年10月公开的相关专利近千件,并且增长趋势强劲, 从专利申请地域来看,美、中、日的专利申请量较多。论文方面,与 量子计量( Quantum metrology)相关的论文数量持续上升,美国加州 理工学院、德国苏黎世联邦理工学院以及澳大利亚的高校和科研机构 发表了较多的论文。我国的中科大、中科院和北航等单位在量子精密 测量领域持续开展科研攻关,开始步入量子测量和量子计量研究论文 发表数量的国际前沿行列
量子信息技术发展与应用研究报告（2019 年） 10 技术瓶颈仍未取得突破有一定关系。除欧、美、日科研机构外，我国 的中科大、中科院、电子科大和清华的论文发表数量也名列前茅。 3.量子测量和量子计量的专利论文增长 与量子计算和量子通信相比，量子测量和量子计量领域的专利申 请和研究论文总量偏少，近年也呈现增长趋势，如图 6 所示。 来源：中国信息通信研究院知识产权中心（Microsoft Academic 检索时间 2019.10） 图 6 量子测量领域专利申请和论文发表趋势 截至 2019 年 10 月公开的相关专利近千件，并且增长趋势强劲， 从专利申请地域来看，美、中、日的专利申请量较多。论文方面，与 量子计量（Quantum metrology）相关的论文数量持续上升，美国加州 理工学院、德国苏黎世联邦理工学院以及澳大利亚的高校和科研机构 发表了较多的论文。我国的中科大、中科院和北航等单位在量子精密 测量领域持续开展科研攻关，开始步入量子测量和量子计量研究论文 发表数量的国际前沿行列