全球量子竞赛如火如荼 各领域应用落地加速度
全球量子竞赛如火如荼 各领域应用落地加速度
量子科技的重要性日益凸显。活动方面，近日，2025首届量子年会在京召开，而英伟达将于3月17日至21日的GTC大会上举办首个量子日；研究方面，中美两国的研究团队均在权威同行评议期刊《自然》杂志上各自宣布了重大研究成果；应用方面，“本源悟空”作为我国第三代自主超导量子计算机，能否成为下一个量子领域的“deepseek”？
量子科技受到国内外广泛关注
2月23日，2025首届量子年会在北京海淀中关村国家自主创新示范区展示交易中心举行，分享量子行业的技术及商业化进展以及最新的技术动态与路线布局，展现了中国量子行业领军企业与科研机构的成果。
会上提到，当前，各国采取多种措施加码量子科技政策布局，全球量子企业总数近千，融资市场逐渐回暖，已达到量子产业发展的关键节点。展望未来，全球量子科技产业规模有望迎来突破性增长。
2024年《政府工作报告》中提出制定未来产业发展规划，开辟量子技术等新赛道，国资委也强调2025年中央企业战略性新兴产业收入占比达35%。
国内多省市高度关注和积极响应该项政策规划。近期，在安徽、山东等地公布的2025年地方政府工作报告中，提到将量子科技作为未来产业的重要组成部分。各地纷纷瞄准这一前沿赛道，提出了发展规划。
量子信息在政策上的重要地位被明确强调，与此同时，中国在全球量子信息技术专利申请量中占比37%，超过美国的28%。
不久前，英伟达表示将于3月17日至21日的GTC大会上举办首个量子日，讨论最新的量子计算消息、以及“在缩短有用应用的时间上取得的进展”。
中美量子竞赛愈演愈烈
研究成果层出不穷
量子科技是基于量子力学原理，利用量子叠加、量子纠缠等独特性质进行信息处理、传输和测量的一种新兴科技。随着量子力学理论的不断发展和完善，量子科技逐渐从理论走向实践。
近日，中美两国的研究团队均在权威同行评议期刊《自然》杂志上各自宣布了重大研究成果，全球争夺量子霸权的竞赛愈演愈烈。
2月18日，北京大学和山西大学的研究人员宣布在光量子芯片上实现了全球首个大规模量子纠缠簇态。这代表着中国科研团队成功实现全球首例基于集成光量子芯片的“连续变量”量子纠缠簇态。相关研究成果于20日在《自然》杂志发布。
“这是我国科学家在集成光量子芯片技术领域取得的新突破。”中国科学院院士龚旗煌表示，这一原创成果为大规模量子纠缠态的制备与操控提供了全新的技术路径，对推动量子计算、量子网络和量子模拟等领域的实用化发展具有重要意义。
与此同时，美国微软公司在19日宣布推出全球首款基于拓扑量子比特的量子处理器“马约拉纳 1”。该量子处理器基于突破性的材料——拓扑导体构建，“标志着向实用量子计算迈出了变革性的一步”。据介绍，该款量子处理器在一块芯片上集成了8个拓扑量子比特，未来目标是扩展至百万量子比特。微软表示，该量子处理器非常稳定。实验数据显示，平均每毫秒只会发生一次电磁辐射等外部能量破坏带来的量子态改变。
然而，《自然》网站刊文表示，这篇关于中间研究结果的论文尚未证明确定存在拓扑量子比特，一些研究人员期待微软公布更多技术细节。
中国自主量子化学“计算器”
成功接入“本源悟空”量子算力
近日，本源量子宣布中国自主量子计算化学“计算器”ChemiQ全新升级，完成与真实量子芯片对接，成功接入“本源悟空”自主量子算力，可实现大规模、复杂运算。支持集群计算与真实芯片计算等功能，帮助生物化学领域的研究人员通过量子计算的方式更快速地解决化学问题。
截至2月14日，“本源悟空”作为我国第三代自主超导量子计算机，全球访问量已突破2000万次，刷新了我国自主量子算力服务规模纪录。
据悉，“本源悟空”由本源量子计算科技（合肥）股份有限公司科研团队自主研发，搭载72位自主超导量子芯片“悟空芯”，在量子比特数量、相干时间等关键指标上达到国际先进水平，真正实现从硬件到软件全链条自主可控，是目前国内极为先进的可编程、可交付超导量子计算机。主要应用与金融科技、生物医药、人工智能&大数据、信息安全等领域。其用户覆盖全球139个国家和地区。在海外用户中，美国、俄罗斯、日本、加拿大等国用户活跃度位居前列。其中，美国用户访问量稳居境外访问量第一。
本源量子是国内首家将量子计算正式推向商用领域的量子计算企业，由两位中国量子计算行业领军人物——中科院院士郭光灿和中科大教授郭国平，带领中科院量子信息重点实验室博士团队创立，曾创造了多个“第一”：首款国产量子计算机控制系统、国内首个自主研发的可交付使用的超导量子计算机“本源悟源”、国内首个基于真实量子计算机的超导量子计算云平台、国内首款量子计算机操作系统“本源司南”、国内首个量子芯片设计工业软件“本源坤元”等。
在郭国平看来，量子计算是一门艰深的学科，目前所做的研究不过是刚刚敲开量子科技的大门，在诸多物理体系的技术突破上仍充满挑战。“这场量子计算的全球竞争，本质上更像一场马拉松，任重道远。”郭国平说。
量子科技重要性凸显
相关领域应用落地加速度
量子科技对大国的重要性不言而喻。例如，在通讯加密领域，目前，超级计算机需要数万年才能破解一个标准加密文件。然而，理论上量子计算机可以在数小时或数天内破解加密。此外，量子科技正在取得进展的另一个关键领域是量子通信，量子通信能够实现超安全、超高速的通信，且无法被拦截。
事实上，中国目前在量子通信领域处于领先地位。2016年，中国发射世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”，成功实现了卫星对地面站的高速量子密钥分发。2022年，中国发射了第二颗量子卫星“济南一号”，性能显著提升。后续还将发射第三颗量子卫星。
2月22日，北京量子信息科学研究院与清华大学、北方工业大学相关团队，提出了单向量子直接通信理论，并成功研制出实用化系统，这代表量子直接通信从理论构想迈向实际应用阶段。
量子直接通信借助量子态实现安全通信，具有窃听感知、阻止窃听、兼容现有网络、简化管理流程以及隐蔽传输等五大特性，为保障信息传输安全提供了全新解决方案。相关团队负责人表示，“这项研究成果开启了量子直接通信实用化建设的新征程。未来，量子直接通信系统有望广泛应用于政务、金融等对信息安全要求极高的领域，切实增强通信安全性。”
近年来，量子科技发展突飞猛进，成为新一轮科技革命和产业变革的前沿领域，联合国宣布2025年为“量子科学与技术之年”。IDC预计，到2027年底，全球客户在量子计算的支出将增长到86亿美元，对量子计算市场的投资将达到近164亿美元。
量子计算将带来计算能力的爆发式增长，量子科技与人工智能、大数据、物联网等技术深度融合，将催生更多的创新应用和商业模式。2024年，量子计算技术已趋于成熟，2025年或将成为从技术驱动向应用牵引转变的一个关键窗口期。
资料来源：新华社、央视新闻、科技日报、中国质量新闻网、新京报、中国企业家杂志等
图片来源：Pixabay