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作者：余知 王野
本文4131字，阅读时间10分钟
未来能源、量子科技、具身智能、脑机接口、6G等战略性领域被明确写入政府工作报告，彰显了国家以前瞻性、战略性、全局性的系统谋划，抢占科技发展制高点的坚定决心。作为未来产业的关键拼图和核心引擎，量子计算代表了算力的代际跃迁，已成为全球主要经济体博弈的战略高地。
在两会“委员通道”上，潘建伟委员的发言掷地有声：我国量子通信持续保持国际领先，量子计算稳居国际第一方阵，并再次强调“关键核心技术是要不来、等不来的”。与此同时，国资委主任张玉卓在“部长通道”中释放产业捷报，表示“天衍-504”超导量子计算机和美国处于同一水平，并已通过量子计算云平台向社会提供服务。两会代表委员围绕量子科技基础研究、成果转化、产业生态等议题积极建言，这一前沿领域的关注热度持续升温。
随着科研投入与政策支持的持续加码，量子计算也正在从实验室理论走向产业化前沿。本文将聚焦量子计算这一未来产业，梳理其原理优势与重要战略意义，探讨全球产业概况与商业化进程，并展望主流技术路线未来发展。
一
基于物理底层的算力跃迁
从工程实现看，量子运行始于寄存器初始化，随后利用激光或微波实施量子门操作，通过相干干涉调控振幅与相位——不断放大正确答案概率并抑制错误项，最终经波函数坍缩读取结果。这种对微观粒子物理特性的极致掌控，使其在大数分解、分子模拟及大规模线性代数运算中展现出远超经典架构的优越性。
经典计算与量子计算运算原理示意图
二
量子计算投资正当时
量子科技正在成为大国博弈的“战略高地”，其深远的战略意义首先体现在对国家安全体系的重构。由于量子计算具备极速处理复杂算法的能力，其在理论上能轻松破解目前支撑全球金融、政府及军事体系的经典加密系统，这意味着未来国家的网络安全边界可能面临巨大挑战。因此，量子计算已成为继半导体之后又一个不容失守的国家安全关键赛道，其“自主可控”的硬性需求为国内头部企业筑起了极高的行业壁垒和逻辑护城河。
放眼全球，主要经济体普遍将量子信息提升至国家战略高度，美国通过《国家量子倡议法案》并设立“量子防务联盟”，欧盟亦正式推出《量子战略》，确保欧洲在2030年前成为全球量子技术领导者。
随着近年来政策持续加码，我国在量子领域的自主突破展现出“非对称赶超”的潜力，可助力削弱西方的技术霸权。
2016年开始，政府工作报告、国家五年规划等陆续提出支持量子技术产业发展。
2025 年 10 月，《“十五五”规划建议》将量子科技提升至前所未有的高度，明确提出推动其成为“新的经济增长点”。
2026年，政府工作报告中提出“建立未来产业投入增长和风险分担机制”，这标志着国家对该赛道的定位已从纯科研探索转向产业化应用，投资确定性增强。
目前，国内已形成“一中心四基地”的科研产业空间布局，即以合肥量子信息国家实验室为核心，协同北京、上海、深圳、济南等地的研究中心，构建起“理论-器件-应用”的闭环。
在这一布局下，中科大团队发布“九章二号”“九章三号”“祖冲之三号”，均实现百比特量子优越性验证；国盾量子登陆科创板，成为全球唯一量子通信上市公司；华翊量子作为离子阱路线领军企业，囚禁离子数量全球领先……国内头部企业与团队加速推动产品实际落地。
随着政策红利、技术突破与产业化的共振，国内有望催生一批具备全球竞争力的量子计算企业，在国际竞争中赢回战略主动的同时，也将为先行布局的资本带来长线回报。
三
产业竞争护城河深筑
量子计算产业链呈现出高度的专业化与协同性。
上游主要包含测控系统、低温器件、各类关键设备组件等，是研制原型机的必要保障；
中游作为关键环节，主要为量子计算原型机和软件，其中原型机是产业生态的核心部分，目前超导、离子阱、光量子等技术路线发展较快；
下游则通过量子计算云平台对接金融服务、药物研发、人工智能、化工及能源等广泛的应用领域。
当前产业正处于“含噪声中等规模量子（NISQ）”时代，虽然仍受限于噪声与错误率，但已在特定领域展现出应用潜力。
例如，在金融领域，利用量子近似优化算法可在几分钟内完成传统计算机需数小时处理的多风险因素投资组合优化；在材料与医药研发中，量子模拟能够直接揭示分子层面的相互作用，加速新型动力电池材料与高效药物的研发进程，如阿斯利康等企业已在利用量子方案缩短临床试验周期。
量子计算产业链
我们认为，量子计算是一个具备极高进入壁垒的高智力密集型产业。首先在技术研发上，它要求多学科的高度交叉投入，涉及量子力学、超导电子学、激光物理及极低温工程，且核心技术指标需经历长期的迭代验证，新进者难以在短期内实现技术闭环。其次，人才缺口巨大且培养周期长，核心团队需兼备深厚的理论功底与复杂的系统集成经验。
此外，资金投入呈现出规模大、周期长的特点，无论是设备迭代还是场景适配均需雄厚的资本持续支撑。最后，产业生态的构建依赖于上下游的深度协同，从核心供应链的稳定性到下游客户的联合创新，这种生态位势的建立构成了量子计算企业难以逾越的竞争护城河。
四
商业进程加速从“1到10”跨越
量子计算行业整体正处于从实验室原型向工程化应用的早期过渡阶段，但已实质性完成了“从0到1”的关键跨越。当前，行业已进入“从1到10”的规模化推进期，部分实际应用场景如特定数学问题求解、分子模拟及药物研发的性能已显现出优于经典计算机的趋势。
海外科技巨头与国内科研骨干企业正在科研与商业化赛道展开全方位的竞速：以谷歌、IBM、微软、英伟达为代表的美国企业已形成“科技巨头+国家实验室+军工与安全体系”的三层闭环架构，英伟达、IBM、IonQ等全球领军企业正通过云平台与硬件交付，加速算力变现。
与此同时，中国企业在政策引导下实现了快速崛起，国盾量子、本源量子依托中科大等顶尖科研力量，在超导量子芯片及低温测控系统领域实现了自主可控，已在科研等领域获得大额订单，展现出强劲的国产替代与工程交付能力。
在离子阱路线中，华翊量子、幺正量子等初创企业正稳步推进物理比特受控数的突破，在商用订单上的表现亮眼；在光量子领域，图灵量子、玻色量子也已开始交付专用原型机，展现出中国在多技术路径上的均衡布局与应用探索能力。
展望未来，量子计算有望逐渐实现可编程的通用量子计算机，即相干操纵数千、上万乃至数十万量子比特，将操纵精度提高到超越容错阈值(>99.9%)，量子纠错能力更强。
随着量子计算在化学模拟、金融、生物制药、人工智能、工业制造、安全等行业大规模商业化落地，根据麦肯锡和招商证券谨慎估计，到2035年，全球量子计算市场规模有望达到200亿美元，年复合增长率高达38.69%，发展前景可期，建议关注未来空间放量。
量子计算下游应用场景
五
建议关注超导、离子阱和光量子技术路径
从底层逻辑来看，这些路线主要分为两类：一是以超导和硅半导体为代表的人造粒子路线，侧重于利用成熟的微纳加工工艺实现规模化；二是以离子阱、光量子和中性原子为代表的天然粒子路线，侧重于利用粒子天然的相干优越性。尽管多路径并行仍是行业主旋律，但不同路线在比特规模、保真度及工程化难度上已显现出明显的差异化特征。
在众多路径中，建议关注超导、离子阱和光量子技术路径。离子阱路线以突出的物理性能见长，其逻辑门保真度目前处于领先水平，且相干时间可从分钟级延伸至小时级。由于无需极低温环境，离子阱的硬件维护成本理论上更具优势。然而，目前该路线在比特数拓展上受限于激光控制系统的复杂度，在量子比特数量上略逊一筹。
超导路线则依托于成熟的电子工业与半导体工艺，在比特数量与逻辑门保真度等指标上表现较为均衡，产业化落地节奏相对领先。但该路线对极低温环境的严苛依赖带来了高昂的维护成本，且比特数增加导致的串扰问题与相干时间不足仍是亟待攻克的瓶颈。
光量子路线技术成本优势显著，但双比特门确定性较差，适配通用算法难度较高。相比之下，其他路径因存在显著技术瓶颈，短期内实现颠覆性突破难度较大。如拓扑路线集成规模目前仅停留在个位数，尚未达成实用的逻辑规模。
关于技术路线的收敛预期，我们持审慎乐观看法，认为短期内行业难以出现单一胜出者。由于各路线在不同应用场景下各具优势，多路径并行仍将是“十五五”期间的主流态势。
随着算法需求明确化与工程迭代加速，行业资源有望向3个左右的优势路径集中。长期而言，即便进入大规模商业化阶段，单一路线垄断市场的可能性也较低，更有可能形成“通用路线+专用路线”的共存格局。
站在“十五五”开局的新起点上，量子计算正从实验室原型迈入产业化前沿，但这仅仅是中国前瞻性布局“未来产业”宏大版图中的一个关键缩影。以量子科技为牵引，未来能源、脑机接口、具身智能及6G等前瞻性赛道正共同构建起支撑新质生产力的底层架构。量子计算的跨代际突破，本质上是国家意志在底层逻辑与算力根基上的深远落子，标志着中国正努力从技术的并行者、跟随者，向全球未来产业规则的共创者与引领者转变。
布局量子计算等未来产业，其意义不仅在于攻克单一的技术壁垒，更在于从源头上定义新一轮科技革命的竞争范式与演进方向。在政策导向与产业共振的双重作用下，中国深耕这一系列“未来产业”，以科技创新的确定性对冲时代变迁的不确定性。这不仅关乎赢得下一轮全球产业革命的主动权，更承载着以中国智慧重塑人类社会发展格局、开启智能时代新纪元的宏伟征程。
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