问题:量子科技正处从实验室走向实际应用的关键阶段,国际竞争明显提速。量子计算被普遍认为可能在药物筛选、材料设计、复杂优化等领域带来方法和效率的改变,但工程化门槛高、产业链长,核心软硬件体系长期由少数国家和企业占据优势。如何在关键指标上取得可验证的领先、在生态建设上形成可持续的自主能力,已成为衡量一国量子科技竞争力的重要标准。 原因:近年来,我国量子科技持续推进体系化布局和原始创新,形成多路径并进的技术路线。一上,量子通信、量子计算、量子精密测量等方向保持长期投入,推动基础研究与工程验证相互促进;另一上,围绕关键器件、控制系统、软件平台等环节加强协同攻关,推动从“单点突破”向“系统集成”升级。全国政协委员、中国科学院院士潘建伟3月4日“委员通道”集中介绍涉及的进展,也反映出量子科技已成为国家科技战略的重要组成部分,并在政府工作报告等重要文件中有所体现。 影响:一是多路线并进的优势正在显现。我国成为全球唯一在光量子与超导量子两条主流技术路线上均实现“量子计算优越性”的国家,意味着在不同技术范式下都完成了特点是国际可比性的算力验证,有助于降低单一路线带来的不确定性,并为迈向可编程、可纠错的通用量子计算积累工程经验。二是软件生态加快补齐短板。2月24日,我国自主研发的量子计算机操作系统“本源司南”开放线上下载,被认为是全球首个可开放下载的量子计算机操作系统。这将降低开发者门槛,推动软件工具链、应用算法与硬件平台的适配迭代。与国际主要企业多以编程框架对外提供服务、底层系统开放有限的做法相比,开放下载更有利于形成更广泛的开发社区与测试场景。三是关键指标再创纪录,增强国际话语权。超导量子计算原型机“祖冲之三号”在83比特、32层随机线路采样任务中体现出显著速度优势,相关成果获得国际期刊关注。这类可重复、可评测的性能数据,体现我国在量子芯片、低温工程、控制电子学与系统集成各上的综合能力,也为下一阶段从“优越性演示”走向“有用计算”打下基础。 对策:面向量子计算从“能算”到“好用”的跨越,仍需三上持续发力。其一,聚焦容错计算的核心技术攻关,围绕量子纠错、噪声抑制、高保真门操作与规模化互连等瓶颈,完善从器件到系统的指标体系与测试标准。其二,加快建设开源可控的软件与应用生态,操作系统、编译器、调度与验证工具等层面形成持续迭代能力,同时推动高校、科研机构与企业联合开发算法库与行业模型。其三,完善人才与产业链协同机制,既要培养交叉学科人才,也要在关键材料、精密加工、极低温设备、测控仪器等配套环节补链强链,提升供应链韧性与工程交付能力。 前景:总体看,我国量子科技已从“跟跑并跑”进入“局部领跑、系统推进”的新阶段。未来一段时期,量子计算仍将呈现“科研突破与工程约束并存”:一上,算力指标、可控比特数、系统稳定性有望继续提升;另一方面,面向产业的量子优势应用仍需在可纠错能力、成本与可用性上取得实质进展。随着开放软件平台推广、评测体系完善以及多路线并进的技术储备,我国有望在量子计算应用探索、标准制定与产业化路径上获得更多主动权,并带动相关高端制造与信息产业链升级。
从跟跑到并跑再到领跑,中国量子科技的跨越式发展表明了自主创新的战略价值。全球科技竞争进入更激烈的阶段,既坚持开放合作、又守住核心技术的路径,不仅为高质量发展提供新动能,也为应对人类共同挑战打开新的可能。量子科技的持续突破,正在让中国在全球创新版图中的坐标更加清晰。