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量子计算百年征程:从理论突破到产业新蓝海

1925年,德国物理学家维尔纳·海森堡发表了开创性论文《运动学和力学关系的量子力学重新诠释》,这被视为现代量子力学诞生的标志性事件。

整整一百年后的2025年,诺贝尔物理学奖再次授予三位量子物理学家,以表彰他们在超导电路中实现宏观量子隧穿和能量量子化的突破性研究。

在诺贝尔奖的百年辉煌历程中,量子力学领域始终是获奖热点。据统计,该领域历史上共有26位获奖者,占物理学奖总获奖人数的11.3%,略低于凝聚态物理的18.3%和天体物理11.7%的占比。

诺贝尔物理学委员会主席奥勒·埃里克松当天强调:“百年间量子力学持续带来惊喜,它不仅具有深远科学价值,还为数字技术奠定了坚实基础。”

此次诺贝尔奖的颁布,为人工智能时代下的量子科技发展注入了强劲动力。三位物理学家的成果不仅夯实了量子计算的理论基础,也推动了量子技术从实验室研究向产业应用的关键转型。

对国内外量子科技企业来说,近两年来政策红利释放、资本持续涌入,行业融资热潮涌动,量子计算发展步入快车道。

政策护航,量子计算大步向前

亿欧网梳理政策脉络发现,早在2016年《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》中,我国就已明确“统筹布局量子芯片、量子编程、量子软件及相关材料和装置制备关键技术研发,推动量子计算机物理实现和量子仿真应用”。

同年,多个省市在政府工作报告中强调要布局量子计算等未来产业。而2020年后,关于量子计算的政策讨论和技术输出明显增多。

政策层面,“十四五”规划将量子信息列为八大前沿领域之一。2024年和2025年连续两年的《政府工作报告》均提及量子计算,并将其与原子级制造、清洁氢并列为三大未来产业,彰显了其战略高位和发展重要性。

技术层面,作为国家级科创交流平台的中关村论坛,专门设立“量子科技发展与未来论坛”,围绕光量子、离子阱、超导等关键技术方向展开深入探讨。

同时,创立于2022年的量子计算大会聚焦软硬件、算法、应用生态及教育等领域,已发展成为集理论研究、工程实现和产业应用于一体的交流平台。

据悉,在今年第四届量子计算大会上,《2024-2025年度CQCC量子计算产业报告》正式发布,全面总结了国内量子计算领域的最新进展。

人才培养方面,2021年教育部发布通知,增设量子信息科学等相关专业,加速专业人才储备。

量子计算百年征程:从理论突破到产业新蓝海 量子计算  政策护航 资本入场 量智融合 第1张

由此可见,量子技术的发展蓝图早在十年前就已绘制,如今在政策护航下,行业正进入高速发展阶段。

资本入场,一二级市场狂欢交响

2025年以来,一级市场量子计算企业融资活跃,二级市场股价同步狂欢,且这一趋势不仅限于国内。

国际方面,今年7月美国量子计算公司Quantum Computing(QUBT)与量子加密技术公司Arqit Quantum Inc.(ARQQ)股价强势上涨,创年内新高,逼近历史峰值。

QUBT股价从3月14日最低的4.37美元/股涨至7月11日最高的21.88美元/股,涨幅达304.41%。

ARQQ近半年最低价为11.04美元/股,7月22日涨至50.21美元/股,涨幅高达354.80%。截至本月,QUBT股价整体呈上涨趋势,但ARQQ表现相对平稳。

此外,5月份美股量子计算板块集体飙升,龙头股IonQ单日涨幅近37%,D-Wave、Rigetti等涨幅均超20%。

摩根大通分析师Samik Chattejee在近期深度报告中指出,量子计算预计将获得大量投资,仅2025年全球公共投资就达450亿美元。

报告称,各国政府将量子技术视为创新关键领域,投入巨资加速发展。政府承诺为企业和投资者提供积极信号,表明量子技术有望成为未来技术进步和经济增长的基石。

相较之下,国内上市量子科技公司较少,除已上市的国盾量子外,目前国仪量子、本源量子处于上市辅导阶段,更多创业企业正在融资进程中。

今年以来,量子计算领域投融资活跃。截至三季度末,国内14家相关企业完成16轮融资,覆盖天使轮、A轮、B轮、C轮等多轮次。其中,中科酷原、玻色量子均已完成两轮融资。

据了解,中科酷原同时具备原子量子计算和量子精密测量研发与产业化能力,聚焦原始创新,核心产品包括汉原1号原子量子计算机、便携式原子量子重力仪等。

同样完成两轮融资的玻色量子,专注光量子计算硬科技,今年4月发布新一代1000计算量子比特相干光量子计算机真机,技术处于世界领先水平,并在天津、苏州等地建立光量子实验室,于人工智能、云计算、金融、制药等领域开展应用探索与真机测试。

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巨头入场,竞争加剧

政策支持和资本加持为量子技术发展创造了有利环境。近两年国内外量子计算技术突破频传。

国际方面,去年12月谷歌Willow量子芯片实现可扩展量子纠错系统,能在5分钟内解决传统超算数十亿年才能解决的问题,错误率降至0.1%。

此外,加拿大量子计算公司D-Wave今年3月宣布,其量子计算机在模拟复杂磁性材料问题时性能超越传统超算。

国内方面,量子计算技术突破捷报频传。2016年,我国成功发射世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”,入选当年十大科技新闻。

“墨子号”成功实现了星地量子通信,有助于我国在量子通信实用化方面保持并扩大国际领先优势。

今年3月,中国科学技术大学团队研制的105比特超导量子计算机“祖冲之三号”,实现了对“量子随机线路采样”任务的快速求解。

《中国科学报》报道称,“祖冲之三号”处理该问题的速度比最快超算快一千万亿倍,超越谷歌去年发布的67比特处理器“悬铃木”一百万倍。

商业化方面,我国第三代自主超导量子计算机“本源悟空”已在多地部署。

研制团队总负责人郭国平表示:“‘本源悟空’在国内多地投入商用,标志中国已具备量子计算机商业化能力,成为全球量子计算领域的重要参与者。”

据悉,传统超算需300小时完成的任务,“本源悟空”仅需几秒。

“本源悟空”的部署,为量子计算技术在中国规模化应用和产业生态建设开辟了广阔前景。

技术推进的同时,国内外企业在量子计算领域的竞争日益激烈。大规模投融资和并购活动升温,英伟达的入场更增添了行业关注度。

据外媒报道,今年5月英伟达深入谈判并最终投资了量子计算初创公司PsiQuantum。

该轮融资由贝莱德领投、英伟达跟投,PsiQuantum融得7.5亿美元,估值达60亿美元,有望成为全球估值最高的量子计算初创企业。据悉,这是英伟达首次直接投资量子计算硬件公司。

同时,美国量子计算公司IonQ以10.75亿美元收购英国牛津离子公司(Oxford Ionics)。

今年8月,IonQ又完成10亿美元股权融资定价,由Heights Capital Management独家认购。

IonQ总裁兼首席执行官Nicolo de Masi表示:“这可能是量子行业历史上最大规模单机构普通股投资,验证了我们的技术实力、收购成果与人才储备。”

稍早的7月中旬,美国和以色列计划设立2亿美元量子联合基金,依托以色列技术优势和海湾能源基建,强化地区合作。据悉,该合作还计划邀请阿联酋、沙特等国参与。

量智融合,面向行业新蓝海

人工智能的飞速发展是推动量子计算进步的另一关键因素。

AI与量子计算呈现出相互依存、共生发展的关系。中国工程院院士戴琼海此前接受采访时指出。

一方面,随着大模型训练需求提升,对更高性能、更快速算力的需求增长,量子计算机有望突破当前AI训练的算力瓶颈,提升算法效率。

另一方面,AI在量子控制、误差校正和算法设计等方面能反哺量子技术,为量子系统稳定性和可扩展性提供新路径,二者形成协同发展关系。

“量智融合”堪称当前量子计算行业的新蓝海,中国科学院计算技术研究所研究员孙晓明此前表示。

过去五年生成式AI的爆发凸显了计算模式的颠覆性变革。孙晓明认为,未来五年量子计算很可能从实验室走向应用,因此AI与量子计算的融合成为必然趋势。

“量智融合的核心不是单向技术叠加,而是多领域、多学科的横向连接,通过协同创新实现非线性增长。”戴琼海强调。

商业化落地还要5-10年

尽管国内外量子计算加速发展,但其中的差异和风险不容忽视。

技术层面,根据中国产业研究院发布的《2025年量子计算行业现状与发展趋势分析》,量子计算实用化仍面临量子纠错效率、低温环境控制和软件生态建设三大核心难题。受技术约束,量子计算机目前仍处于“场景验证”阶段。

量旋科技CEO项金根坦言:“量子计算‘实用化’的严苛标准是,在解决工业问题时性价比需超越传统超算,目前尚未达到。”

因此,尽管前景广阔,但行业距离真正“实用化”仍有很长路程。

谷歌首席执行官桑达尔·皮查伊此前表示:“实现量子计算机‘切实可用’还需5到10年。”

可见,尽管技术突破不断,但量子计算在应用端仍面临诸多挑战。

此外,资本市场泡沫与估值脱节也是当前量子计算企业在二级市场面临的问题。

根据Business Research Insights数据,全球量子计算市场规模2024年为3亿美元,预计2033年达49.1亿美元,2025年至2033年复合年增长率为35.2%。

美国量子计算公司Quantum Computing(QUBT)市值高达26亿美元,但2025年第一季度营收仅3.9万美元;Arqit Quantum(ARQQ)2025年上半年营收也仅6.7万美元。

量子计算公司市值与收入严重脱节,成为市场狂热与高预期并存的典型表现。技术创新和市场前景拉高预期的同时,也可能导致剧烈短期回调。

另外,根据麦肯锡报告,到2025年若不采取重大措施,量子计算岗位填补率将低于50%。人才短缺成为行业又一难题。

“量子技术涉及多学科交叉,交叉点人才真空是产业发展障碍。”北京量子信息科学研究院研究员金贻荣此前受访时指出,短期应用需量子计算与经典计算深度融合,但同时精通两者的人才稀缺,影响了融合进展。

机遇与挑战并存,是当前量子计算行业发展的鲜明注脚。如何突破难题、创新技术、实现应用落地,打造领先的量子科技企业,是国内企业共同面临的课题。