上世纪初，随着量子力学的建立，催生出以信息技术为代表的第三次产业变革，X射线、能源科学、信息科学、生命科学、材料科学都跟量子科学紧密相关。从某种意义上，我们可以说，正是量子科学催生了现代信息技术发展。

随着技术发展，目前遇到两个问题。第一，信息安全。为了实现信息安全，人们用尽了各种方法，但历史经验告诉我们，依赖于计算复杂度的经典加密算法，随着人们计算能力的提高，它都会被破解。

第二，计算能力问题。随着大数据和人工智能的发展，人们对计算能力的需求日益增大。大数据要把里面的有效信息提取出来需要做大量的计算。发展计算能力，传统的手段就是把计算机集成度提高，并发展更好的软件。但是，目前摩尔定律已经面临着终结。尽管摩尔定律告诉我们，单位面积集成电路上可容纳的半导体晶体管数目每18个月就会增加1倍，但是不到10年，这个规律就会停止，会达到原子的尺寸，到原子的尺寸后，数据就不能被很好地定义什么是0、什么是1。

量子科技的发展催生了信息技术，它经过近100年的发展，也为解决上述问题做好了初步的准备。

量子保密通信可以提供一种在原理上无条件安全的通信方式，所以它能够让网络和信息传输更安全；利用量子计算我们可以得到一种超快的计算能力，实现更快的计算速度。利用单位量子，我们可以在原理上实现一种无条件分发，利用没有窃听的密钥进行安全通信。量子计算机有比较好的性能，它可以用在大数据和人工智能方面，比如求解1024变量构成方程组的话，用目前最快的超级计算机大概需要100年左右的时间，但是利用万亿次量子计算机只需要0.01秒便完成了。某种意义上讲，量子科学可以算信息时代的“核武器”，所以它的发展非常重要。

我们国家很早就布局了量子科学研究计划。所以，在国际上，我们在量子通信方面走得比较靠前，2012年量子通信系统已经在北京投入使用。但量子通信存在一个问题，虽然其信号是安全的，但是不能被放大，远距离通信是个瓶颈，所以实现100公里或者几百公里通信非常难。为了解决这个问题，我们开展了基于自用空间的量子通信技术研究。从2003年开始，经过十多年的努力，我们于2016年发射了世界首颗量子科学实验卫星，并开展了相关工作。去年已经取得了比较好的成果，比如点对点的量子密钥分发，去年我们完成的结果是每秒发送1000个密钥，之后是10万个，最近已经达到了50万个，也就是说在下一代量子通信卫星中我们很快可以实现每秒1兆点对点密钥分发量。我们与奥地利同事合作，于2017年9月实现了北京、乌鲁木齐、维也纳之间视频加密的量子通信。目前，我们正在与德国、意大利、加拿大、俄罗斯、美国、新加坡同事合作，希望能在全球范围内开展探索构建洲际量子通信的可行性。

在量子计算方面，我们国家也取得了比较好的成果。2012年，我们让量子计算的容错率由原来的10-5提高到10-2，很好地推动了量子计算的发展。去年，我们在国际上首次实现了光量子计算的原型机，它超越了早期的经典计算机。估计到今年年底，我们利用光量子计算和超导计算的计算能力，在某些特定计算功能上将达到目前最快的商用CPU处理速度。从这个角度讲，它可能在不久的将来能够比较好地用于优化网络、优化治疗、理解图像。我们希望通过10到15年的努力，一方面，能够构建全球化量子网络；另一方面，在量子计算方面，希望能够实现数百个量子比特相关操纵，这样对某些问题的求解大概就能达到目前全球计算能力总和的100万倍。