科技浪潮奔涌向前,量子计算已成为全球瞩目的焦点领域。从“九章三号”光量子计算原型机实现76个光子的量子计算优越性,到第三代自主超导量子计算机“本源悟空”上线运行成绩斐然,再到首款面向千比特规模设计的超导量子计算测控系统ez-Q®Engine2.0交付,我国在量子计算领域的每一步突破,都在改写科技版图,预示着量子计算时代正加速降临。
在光量子计算领域,中国科学技术大学潘建伟院士团队研发的“九章三号”成就非凡。其采用全新光子探测系统,求解“高斯玻色取样”问题仅需200秒,而传统超级计算机“天河三号”却要耗费6亿年。这一巨大效率差,彰显出量子计算在特定任务上的绝对优势。与此同时,“祖冲之三号”超导量子计算原型机也取得重大突破,处理量子随机线路采样问题的速度比目前最快的超级计算机快15个数量级,超越谷歌2024年10月公开发表成果6个数量级。这些突破性成果,正是基于超导、离子阱、光量子和中性原子等主流量子比特技术路线的持续探索与创新。
当下,超导、离子阱、光量子和中性原子等是主流量子比特技术路线。其中,超导量子计算凭借成熟的半导体工艺实现高效集成,“祖冲之三号”正是依托超导线路的量子特性,在随机线路采样任务中展现出碾压式算力;光量子计算则利用光子的量子叠加与纠缠特性,“九章三号”通过全新光子探测系统,将光量子的并行计算优势发挥到极致。这些技术路线各有千秋,共同构成量子计算的技术基石。而当这些前沿技术转化为强大算力时,便在密码破译、药物研发、气候模拟等方面展现出颠覆传统的潜力。
在密码破译领域,传统加密算法在量子计算的强大算力面前,脆弱性日益凸显,促使科研人员加速研发抗量子计算攻击的新型加密算法,以保障信息安全。
在药物研发方面,量子计算可将新药筛选的研发周期从数年缩短至数月,极大地加速了新药上市的进程,为全球患者带来更多希望。例如,恒瑞医药利用量子模拟将抗癌药物研发周期大大缩短,临床试验失败率也显著降低;中国医科院开发的分子对接平台,使新药研发成本理论降幅达70%。
在气候模拟领域,量子计算能够更精确地模拟复杂的气候系统,为应对气候变化提供更科学的决策依据,帮助人类更好地规划未来。
在气象预测领域,经典神经网络在处理海量数据和模型训练方面存在一定性能瓶颈,量子神经网络可以为气象预测领域的发展带来全新的可能性,其应用加速了模型的训练过程,在时间序列预测和模式识别等方面展现出巨大潜力。
不仅如此,金融领域也开始借助量子计算提升反欺诈、反洗钱能力,平安银行与本源量子合作,通过量子机器学习算法识别异常交易和关系图谱,为金融业务筑牢安全防线。
在逆全球化浪潮冲击与地缘科技博弈加剧的双重挑战下,核心技术自主可控已成为中国量子计算产业突围的关键防线。面对国际技术封锁与供应链断供风险,加速国产替代进程不仅关乎产业安全,更是实现从“跟跑”到“领跑”跨越的战略支点。在此背景下,我国量子计算领域以关键设备国产化作为突破口,率先在测控系统这一核心环节取得重大进展。
我国首款面向千比特规模设计的超导量子计算测控系统ez-Q®Engine2.0成功交付,成为国产替代进程中的关键里程碑。该系统作为“祖冲之三号”的核心设备,将为科研及产业单位提供超5000比特的测控服务,核心元器件国产化率95%,极大降低了我国量子计算研究对国外技术的依赖,提升了自主创新能力与产业竞争力。
本源量子发布的第四代测控系统“本源天机4.0”同样成绩卓著,支持500+量子比特的规模化控制。通过自主设计的低温电子学模块与高精度信号生成技术,系统实现量子比特控制信号亚纳秒级同步,误码率降至10⁻⁵量级,支持全流程自动化校准。与国际同行相比,量子芯片调试效率提升24倍,单比特成本降至10万元以下,较欧美同类产品成本降低70%,推动我国量子计算机研发周期缩短60%,预计2028年前实现商业化应用。
测控系统的持续突破,进一步带动了光量子芯片制造等产业链上游环节的协同发展。在光量子芯片领域,我国同样成果丰硕。“TurningQ Gen2”光量子计算机通过自主研发的连续变量编码技术,克服了传统离散变量随比特数增加成功率骤降的难题,110纳米工艺的光子芯片更为未来量子计算机小型化筑牢根基。合肥量子产业园已汇聚70余家量子企业,形成覆盖芯片、操作系统、应用开发的全产业链;本源量子的量子芯片生产线年产能达1000片,关键设备国产化率超90%,成功打破欧美技术垄断。
从核心设备到产业链生态,我国量子计算产业正通过国产化替代,构建起具有自主知识产权的完整技术体系,为实现行业高质量发展注入持久动力。
近期,量子计算产业不仅在技术上连获突破,在资本市场也备受青睐。IT桔子数据显示,2025年以来,全球量子计算相关领域投资金额已达28.57亿元,较2024年全年的10.51亿元实现翻倍增长。在量子计算快速发展的同时,业内专家也指出,量子计算目前仍处于含噪中等规模(NISQ)阶段,距离大规模落地应用还有一定距离。
当前,量子计算行业正站在发展的关键转折点。技术突破、国产替代与资本涌入,为行业发展注入强大动力。技术研发层面,实现通用量子计算机仍是终极目标,需攻克提高量子比特数量和质量、降低错误率、延长量子比特相干时间等难题。应用拓展方面,除现有领域外,量子计算在金融风控、材料科学、人工智能等领域的应用前景广阔。产业发展上,资本持续投入将完善量子计算产业链,芯片制造、设备研发、应用开发等环节将迎来更多机遇。
我国在量子计算领域已成绩斐然,但全球竞争依旧激烈。未来,需进一步强化产学研合作,加大人才培养力度,持续推动技术创新与应用拓展,在全球量子计算竞赛中稳固领先地位,为我国经济社会高质量发展提供坚实科技支撑。
宝利投资作为一家深耕投资服务领域的专业企业,在生物医药、人工智能、半导体芯片、量子计算等硬科技赛道持续发力,凭借对行业的深刻洞察与精准把握,为众多科技创新企业量身打造全方位专业服务。今后,宝利投资将依托过往在各领域积累的深厚底蕴,充分发挥专业服务优势,深度聚焦量子计算领域,全方位推动量子计算领域实现高质量进阶、跨越式发展。