文 / 金思宇（中國政策科學研究會特邀研究員、遠望智庫產業顧問）
在這個萬物皆可“計算”的時代，算力的角逐已逼近物理規則的邊界。我們不禁要問：經典計算的盡頭之后，是誰的疆域？答案，正指向那片神秘而充滿潛力的微觀世界——量子。
近日，中國信通院發布的《量子信息技術發展與應用研究報告（2025年）》清晰指出，我國在量子信息領域已穩居全球“第一梯隊”。數據顯示，全球量子相關企業超過800家，中國以140余家的數量占據顯著份額，并在量子通信與超導量子計算等關鍵賽道建立了可見優勢。
然而，這份成績單并非終局，而是一張標注了新起點的戰略地圖。“第一梯隊”的位次，與其說是一座獎杯，不如說是一副更重的擔子。它意味著我們將從“追趕并跑”轉向“前沿領跑”，面臨的將是更多“無人區”的探索與“深水區”的挑戰。今天，當我們為“祖沖之三號”實現量子計算優越性、“九章三號”刷新光量子計算尺度而自豪時，更需要一份清醒的“冷思考”：這條領跑之路上，究竟橫亙著哪些必須逾越的險灘與暗礁？
一、 量子AI融合：從“技術展示”到“價值創造”
量子科技的價值，正日益凸顯于其與人工智能等前沿領域的深度融合，開始從實驗室的“炫技”走向產業的“實干”。
· 醫療診斷的“量子慧眼”： 在蚌埠醫科大學第一附屬醫院，基于“本源悟空”量子計算機的AI輔助系統，能夠以更高精度識別早期乳腺癌的潛在影像學征象，如同為醫生配備了一雙“量子眼”，有效降低了誤診漏診率，展現了量子計算在處理復雜醫學圖像數據方面的獨特潛力。
· 工業質檢的“最強大腦”： 本源量子研發的量子啟發式神經網絡算法，在電網設備缺陷識別等復雜視覺檢測任務中，展現出超越傳統深度學習模型的效率與穩定性，為工業智能化提供了新的“安全護欄”。
· 算力“瘦身”與效能躍升： 在金融風控模型微調等典型任務中，量子機器學習方案在將模型參數量大幅壓縮76%的前提下，反而實現了預測精度的提升。這預示著一條可能路徑：未來我們有望以更精簡的模型、更低的能耗，承載更強大的智能，直擊當前AI大模型算力需求暴漲的痛點。
二、 深度解碼：光環下的“四大現實挑戰”
盡管身處第一梯隊，但正如中國科學院院士潘建偉所判斷，通用量子計算機的實用化仍可能需要10至15年甚至更長時間的努力。輝煌的背后，我們必須冷靜直面四大核心挑戰：
1. 技術本源：脆弱的“量子態”與糾錯之殤
這是量子計算走向實用的“阿喀琉斯之踵”。
· 極度敏感的環境依賴： 量子比特的疊加與糾纏態極其脆弱，極易受溫度、電磁波等環境干擾而“退相干”。目前主流的超導量子芯片，必須置于僅比絕對零度高千分之一度的極低溫環境中（由稀釋制冷機維持），這構成了巨大的工程挑戰。
· 高昂的糾錯成本： 為了糾正環境中不可避免的錯誤，需要引入量子糾錯碼。目前主流方案如“表面碼”，可能需要動用成千上萬個物理量子比特來編碼和保護一個“邏輯量子比特”（真正用于計算的可靠比特）。實現百萬物理比特規模且高保真度的糾錯體系，其硬件復雜度和成本呈指數級增長，是當前技術攀登的珠穆朗瑪峰。
2. 成本壁壘：天價的“入場券”與經濟性悖論
量子科技目前仍是高投入、長周期的“戰略投資”，距離商業化普及尚有距離。
· 硬件與運維天價： 一臺高性能稀釋制冷機造價超過50萬美元，且維持極低溫環境耗能巨大。有專家曾警示，若未來百萬比特級量子計算機的能耗真需一座小型核電站支撐，其“通用”意義將大打折扣。
· 投入產出比困境： 盡管理論上量子計算能極大加速新藥研發、材料設計，但現階段，企業使用量子算力（如通過云平臺租賃）的費用高昂，在某些案例中甚至占到項目總成本的45%以上。對于追求確定回報的市場主體而言，“用不起”和“不值得用”是橫亙在前的現實障礙。
3. 人才鴻溝：稀缺的“跨界領航者”
人才短缺是比技術瓶頸更基礎、更棘手的長期挑戰。
· 復合型人才極度匱乏： 量子計算需要既深諳量子力學原理，又精通計算機架構、算法設計與特定領域知識（如化學、金融）的“π型人才”。這類跨界培養周期長，全球范圍內都供不應求。
· 全球競爭白熱化： 據麥肯錫等機構報告，到2025年，全球量子計算領域的人才缺口可能高達半數以上。各國紛紛推出人才計劃，這場沒有硝煙的“大腦爭奪戰”正日趨激烈，直接關系到未來產業生態的主導權。
4. 生態斷層：從“實驗室盆景”到“產業森林”的艱難跨越
· “雞與蛋”的循環困境： 技術未完全成熟，導致規模化、高價值應用場景稀缺；而缺乏真實場景的反饋與驅動，技術迭代和成本下降又步履維艱。許多量子軟硬件仍處于“演示驗證”階段，與實際產業需求存在落差。
· “炒作”與“泡沫”風險： 部分市場參與者利用概念進行過度營銷（如“量子護膚”、“偽量子通信產品”），這種“劣幣”行為不僅誤導公眾和投資，更可能侵蝕整個行業的信譽根基，對健康生態的培育構成傷害。
三、 展望與路徑：以“長期主義”鑄就“未來主權”
縱觀全局，量子科技競爭已超越純技術范疇，成為衡量國家核心科技實力、塑造未來經濟與安全格局的戰略制高點。面對挑戰與機遇并存的復雜局面，我們需要的不僅是聚焦突破當下的“卡脖子”環節，更需布局未來十年乃至更長時間的創新生態。
面向“十五五”及更遠的未來，量子科技發展將呈現三大清晰趨勢：
1. 深度融合化： 量子計算將不會完全取代經典計算，而是走向“量子-經典混合”的協同范式。量子處理器將作為加速模塊，嵌入現有的超級計算中心，形成新型算力基礎設施，成為數字經濟的戰略性底座。
2. 專用工程化： 在通往通用量子計算機的漫長道路上，專用量子模擬機將率先實現實用價值突破。隨著“祖沖之”、“九章”等系列原型機的持續迭代，特別是在量子糾錯取得關鍵進展后，我們有望在高溫超導機理研究、新能源材料模擬、特定藥物分子設計等前沿科學和產業痛點領域，迎來爆發性應用。
3. 服務普惠化： 隨著核心部件國產化率提升、產業鏈逐步成熟和規模效應顯現，量子設備的購置與運維成本有望下降。“量子計算即服務”（QaaS）云平臺將成為主流接入模式，讓廣大中小企業、高校及研究機構能以可承受的成本獲取量子算力，激發全社會創新活力。
于危機中育先機，于變局中開新局。 中國量子科技的使命，已從“跟跑并跑”轉向“并跑領跑”，從“技術突破”轉向“體系引領”。這要求我們既要保持戰略定力，持續增加基礎研發投入，鼓勵“從0到1”的原始創新；也要善用市場機制，引導資本投向關鍵技術與應用轉化，培育健康的產業生態。
結語：馬拉松的智慧
量子科技的競賽，本質是一場考驗國力、毅力和生態構建能力的“馬拉松”。從曾經的望其項背，到今天的同臺競技乃至局部領先，中國量子科技的每一步躍進，都凝結著無數科研工作者“板凳甘坐十年冷”的堅守與奉獻。
站在2025年的門檻回望，量子技術已撕下神秘面紗，正加速從論文走向產品，從實驗室走進生產線，悄然孕育著顛覆性的未來。坐穩“第一梯隊”，是階段性的認可，更是新征程的發令槍。唯有始終保持這份“冷思考”的清醒，秉持“十年磨一劍”的耐心，扎實筑牢從基礎研究、工程技術到產業應用的全鏈條競爭力，方能在全球量子科技競爭的“熱戰場”中，將今日的領先轉化為明日不可動搖的優勢，真正贏得屬于未來的數字主權。
讓我們共同期待，并由今天的選擇與努力，去構建那個由量子算力深度賦能、更加智能、安全與高效的未來世界。
注： 本文數據及觀點綜合來源于中國信息通信研究院《量子信息技術發展與應用研究報告（2025年）》、《自然》（Nature）系列期刊、中國科學院相關院士及專家公開訪談、麥肯錫（McKinsey）等行業分析機構報告。
