其中，第十二章節公布了115項優先發展領域，包括量子材料與器件、量子信息和量子精密測量、面向5G/6G通信的信息功能材料、材料多功能集成與器件設計理論基礎、光電子器件及集成技術、寬禁帶半導體、電子器件、射頻電路關鍵技術、多功能與高效能集成電路等。
量子材料與器件
圍繞量子材料制備、物性研究和器件物理中的基礎性重大科學前沿問題，重點研究高溫超導等強關聯體系，非平庸新型拓撲材料，新型磁性、多鐵、光電和熱電材料，二維材料及其異質結構，復合材料體系、納米體系和軟凝聚態體系等，深入研究新型量子器件物理與技術，發展多體理論與計算方法，為制備新型量子材料、研制新型量子器件提供理論和基礎支撐。
量子信息和量子精密測量
圍繞量子計算、量子通信、量子傳感、量子精密測量等重要領域，重點研究量子計算、量子模擬與量子算法，量子通信實用化技術及其科學基礎，量子存儲和量子中繼，量子導航、量子感知和高靈敏探測，高精度光鐘、時頻傳遞的新原理與方法，空域-時域精密譜學及量子態動力學測量技術，為量子科技領域提供人才儲備和科技支撐。
面向5G/6G通信的信息功能材料
圍繞5G/6G通信用關鍵高性能材料面臨的重大需求，優先發展新一代高性能通訊用低損耗電磁介質陶瓷、精密壓電、介電、多鐵、半導體等新材料，重點研究材料與器件一體化設計新原理、制備新工藝、器件集成及評估新方法，探索新型通訊器件的新概念，如超構、拓撲、突現等，為發展新一代通訊器件提供理論和技術支撐。
光電子器件及集成技術
圍繞高速率、低功耗、集成化與智能化光電子器件面臨的新問題、新挑戰，研究微波光子器件及集成，紅外及太赫茲光電子器件，智能光計算與存儲器件，光量子器件及芯片，異質異構光電子集成技術，片上多維光電信息調控技術等，為滿足下一代信息技術的發展需求提供有效支撐。
寬禁帶半導體
圍繞寬禁帶半導體大失配外延、摻雜與異質集成等難題，研究大尺寸單晶襯底與外延生長，異質結構構筑、集成及物性調控，硅基等異質集成技術，高性能器件制備工藝、模型和可靠性評測方法等，推動核心裝備研制，支撐寬禁帶半導體器件與系統的發展與應用。
電子器件、射頻電路關鍵技術
圍繞電子信息系統向空天地海應用拓展帶來的新問題，研究極端和復雜應用條件下高性能集成化電子器件、敏感器件以及微波光子器件與系統原理，發展新材料、新架構、新機制的電路、射頻模塊及天線技術，探索高效電磁計算、電磁波智能調控方法、以及電子信息系統跨越發展新技術，服務國家電子信息產業發展戰略。
多功能與高效能集成電路
圍繞集成電路面臨的效能瓶頸及功能融合復雜性等挑戰，研究新型邏輯、存儲和傳感器件，新型計算范式，新材料和跨維度集成技術，以及系統-電路-工藝協同設計、敏捷設計與智能化設計等新工具，研發高端芯片、功能融合芯片及核心裝備技術，支撐未來信息系統發展。?