量子信息以微观体系的量子态作为载体，是量子力学与经典信息科学深度融合的产物，它用微观量子态编码、存储、传输和处理信息，是突破经典信息技术物理极限的核心理论与技术体系。
经典信息以比特为单位，仅有“0”“1”两种确定状态；量子信息以量子比特为核心，能够实现多态叠加，具备天然并行运算能力。
量子信息两大底层物理特性为量子叠加和量子纠缠；支撑量子保密通信安全的关键定理是量子不可克隆定理：量子叠加，一个量子比特可同时代表多个状态，使并行计算成为可能。量子纠缠，两个或多个量子比特之间产生非定域关联，对其中之一的测量会立即决定其余粒子的量子态，并不受空间距离约束，是远距离量子通信、分布式量子计算的核心资源。量子不可克隆，未知量子态无法被精确复制，从而为量子密码通信提供了无条件安全性。
量子信息的主要应用领域包括：
一、量子通信，在这一领域我国处于世界领先地位，代表成果有“墨子号”量子科学实验卫星等；
二、量子计算，我国处在世界第一梯队，代表成果有“祖冲之三号”超导量子计算机等；
三、量子精密测量，我国在部分方向上处于领跑地位，整体与国际先进水平并跑。
此外，还有量子博弈、量子人工智能、量子材料模拟等前沿研究方向和领域。
现阶段量子信息发展主要受量子退相干、量子态易受外界干扰、大规模量子比特协同操控难度大等问题制约。学界正重点攻关量子纠错、量子中继、高保真量子门等技术，力求推动量子技术从实验室演示走向大规模商用普及。
随着经典芯片制程逼近物理极限，量子信息成为突破算力瓶颈、筑牢信息安全防线，并赋能新能源、生物医药、航空航天等高端产业的关键底层技术。量子信息被广泛认为是新质生产力的关键引擎，是构筑未来数字经济与绿色能源体系不可或缺的核心前沿技术。
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