要充分认识推动量子科技发展的重要性和紧迫性,加强量子科技发展战略谋划和系统布局,把握大趋势,下好先手棋。
——习近平总书记在主持十九届中共中央政治局第二十四次集体学习时的重要讲话(2020年10月16日)
【摘要】“十五五”规划建议将量子科技确立为新的经济增长点,标志着我国量子计算的发展重心,正从实验室验证阶段加速向产业化落地阶段转移。推动量子计算从“书架”走向“货架”,真正将技术优势转化为产业优势,关键在于以场景化探索为牵引。对此,需通过系统推进核心技术攻坚、场景化探索、加快人才培养和储备、体制机制创新与生态构建等方式,将量子算力切实转化为新质生产力的战略引擎,进而在“十五五”期间构建起协同高效、自主可控的国家新型计算体系,筑牢可靠“算力底座”,牢牢掌握未来发展的战略主动权。
【关键词】量子计算 未来产业 场景化探索 新质生产力
【中图分类号】F124.3 【文献标识码】A
习近平总书记指出,“当前,新一轮科技革命和产业变革深入发展”“技术创新进入前所未有的密集活跃期,人工智能、量子技术、生物技术等前沿技术集中涌现,引发链式变革”。①以量子计算技术为代表的量子科技,是中国在全球科技产业中开辟新领域、制胜新赛道的重要核心技术,具有深远战略意义。
量子计算研究从中国科学技术大学“一把椅子”起步,历经二十余年攻坚。如今,中国已成功跻身全球“第一阵营”,成为世界上第三个具备量子计算机整机交付能力的国家。其标志性成果,如第三代自主超导量子计算机“本源悟空”,已为全球超过163个国家和地区完成75万个运算任务,初步构建了覆盖硬件、芯片、操作系统、应用软件的全链条自主技术体系。
《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》指出,“培育壮大新兴产业和未来产业”,推动量子科技等技术成为“新的经济增长点”②,将量子科技排在未来产业布局首位。2025年12月10日至11日召开的中央经济工作会议,提出“实施新一轮重点产业链高质量发展行动”③的重点任务。这要求其发展逻辑实现根本性转型:从追求单项指标的科研突破,转向构建具备商业价值和产业竞争力的完整生态。这一进程不能止步于论文与演示,而是需要拿出可落地的解决方案与市场化产品,推动量子计算从实验室的“书架”,走向国民经济主战场的“货架”,真正将技术优势转化为产业优势,掌握量子算力的战略主动权。
在这一目标引领下,产业发展需在目标与模式上实现双重转变:在目标上,应从服务科研探索,转向赋能实体经济;在模式上,从依赖单一技术突破,转向构建“政府引导、市场驱动、用户参与”的良性循环,让真实场景的需求反馈,驱动技术持续快速迭代。
确立产业导向,加速推动量子计算技术从“书架”到“货架”
我国量子计算正迈入从科研领跑到产业主导的深度转型期。一方面,全栈自主可控能力已初步形成——从量子芯片、测控系统到操作系统,量子计算核心环节均实现自主研发。另一方面,随着政策支持力度加大、战略布局精准聚焦,研发资源倾斜与市场应用引导,有助于高效推动技术从实验室向产业端快速转化。
“造出来”只是第一步,“用起来”才是真正的挑战。我国量子计算产业整体尚处于起步阶段,相较于那些在基础研究积淀、国际合作生态和市场应用探索方面先行一步的国家,我国在部分前沿技术细节打磨与生态系统完善上,仍存在提升空间。
实验室成果与产业实际需求的衔接有待深化。“本源悟空”量子计算机上线运行,是中国量子算力首次大规模、长时间向全球开放,昭示着我国正式进入量子算力“可用”时代。尽管“本源悟空”已验证我国量子算力的稳定服务能力,但其与国民经济主战场的融合,尚处于探索阶段。量子计算在目标预测、风险评估、药物研发、通信优化等领域,已展现出巨大潜力,而要将这份潜力转化为各行业普遍认可的标准化解决方案,仍需跨越从概念验证到规模应用的关键鸿沟。当前,产业发展面临应用场景稀缺、技术门槛高、市场认知不足的共性挑战。这意味着,现阶段产业化的首要矛盾,已从单纯追求技术指标,转向解决技术与市场需求的适配性与可用性问题。因此,当务之急,不是盲目追求更高的量子比特数目,而是应完善以场景需求为导向的创新体系,为技术寻找切实的“用武之地”。
技术链条与产业生态的协同联动亟需加强。我国已建成自主超导量子计算机制造链,但在量子芯片性能、测控系统精度、极低温环境稳定性等核心环节,仍需持续攻坚。一根曾被国外垄断的极低温线缆,便是“卡脖子”细节的缩影。更重要的是,健康的产业生态,还需大量专精特新企业的协同。当前,在核心材料、高端仪器及复合型人才方面存在的结构性缺口,表明供应链的“点状突破”尚未转化为产业生态的“网状优势”。为此,需积极推动量子计算核心部件与技术的跨行业复用,引导产业链整合,使之拥有能够赋能多个高端领域的精密制造能力。
聚焦场景化探索,构建产业发展三大支柱
习近平总书记指出:“战略性新兴产业是引领未来发展的新支柱、新赛道。要加快新能源、人工智能、生物制造、绿色低碳、量子计算等前沿技术研发和应用推广,支持专精特新企业发展。”④推动量子计算产业化,核心在于实现从“技术驱动”到“场景牵引”的根本转变。产业发展应紧密围绕并服务于具体应用场景,形成“需求定义问题,技术提供方案”的闭环。为此,需系统构建三大支柱:
支柱一:筑牢自主可控的制造链基石,解决“有没有”和“好不好”的问题。
这是产业立足之本,必须持续培育和壮大我国自主超导量子计算机制造链。同时,进一步聚焦量子芯片、测控系统、极低温环境支撑系统等核心环节,推动量子比特数量与质量的同步提升。其意义不仅在于保障量子计算技术自身的安全可控,更在于通过吸引和培育优质供应商,打造一条高技术、高稳定性的量子计算制造供应链。正如攻克极低温线缆技术难关后,我们不仅实现成果自用,还惠及海外机构,这项成果将为其他高端行业提供强有力支撑和保障。不仅如此,还需持之以恒投入量子纠错、相干时间延长等底层基础研究,筑牢产业大厦根基。
在此基础之上,建议设立国家量子计算核心技术攻关专项,重点加大对国产量子芯片制造设备的研发投入。支持量子计算工程研究中心聚焦量子芯片的原创性、引领性科技攻关,精准定位并突破关键核心技术与零部件的薄弱环节。
支柱二:深化场景探索,解答“怎么用”和“如何用好”的现实命题。
释放量子算力价值的关键路径,是在实际应用中检验与迭代。量子计算机并非要替代经典计算,而是与其协同工作,形成“四算融合”,也就是量子计算、超级计算、智能计算与传统通用计算高效协同。如果说传统计算如“汽车”,智能计算如“高铁”,超级计算如“飞机”,那么量子计算机则可被比作“火箭”。计算任务将通过智能调度各类算力,来适配不同场景需求。2024年5月,“本源悟空”接入长三角枢纽芜湖集群算力公共服务平台,标志着我国首个“四算合一”平台的建成⑤,为这一范式的落地提供了雏形。接下来的方向,是构建国家级的融合算力基础设施网络,建立以“场景解决效率”为核心的新型评价体系,使量子算力能够像水电一样,被灵活、低成本地调用。
对此,可重点推进两方面工作:其一,扩大“四算融合”跨域应用,鼓励在人工智能、大数据、智能电网等领域创新,支持用户根据药物分子动力学模拟、智慧物流路径优化等场景需求,灵活调度适配算力,降低量子算力使用门槛。其二,设立量子计算国家级应用示范项目。以“本源悟空”为代表的国产量子算力,现已在多个关键领域开展实质性探索。例如,在金融科技领域,“本源悟空”自主量子算力已接入金融量子云实验平台,用于探索金融领域更高效的问题解决方案;在生物医药领域,由蚌埠医科大学与本源量子联合研发的“乳腺癌钼靶健康检测真机应用”系统,为早期乳腺癌诊断提供关键助力⑥;在航空航天领域,由合肥综合性国家科学中心人工智能研究院、中国科学技术大学等单位组成的研究团队,依托“本源悟空”已成功完成全球最大规模的量子计算流体动力学仿真。基于以上实践,可以在金融、生物医药、航空航天等已显露需求的领域,设立国家级应用示范项目,推动重点企业与科研机构“先用起来”,通过解决行业真问题,反向驱动技术成熟优化。
支柱三:布局多层次量子计算人才教育体系,加快人才培养和储备。
重大发明创造、颠覆性技术创新关键在人才。当前,我国量子计算专业人才存量仅千人左右,难以满足未来发展需求。加快人才培养和储备、进行系统化人才布局,已成为紧迫任务。习近平总书记指出:“要加快量子科技领域人才培养力度,加快培养一批量子科技领域的高精尖人才,建立适应量子科技发展的专门培养计划,打造体系化、高层次量子科技人才培养平台。”⑦对此,需建立从科普到专业的全链条教育体系。例如,可在中小学进行常态化科普,埋下科学种子;在高校“新工科”中增设“四算融合”专业方向,构建跨学科教育体系,培育包括研究型、应用型和技工型在内的多层次量子计算人才,筑牢人才梯队。同时,应推动量子计算真机的前置部署与教育下沉。通过专项政策,鼓励国有企业、国家实验室、重点高校及创新型城市,率先配备并常态化使用国产量子计算机,支持高校与科研机构用真机培养人才。通过上述方式,让未来的科学家、工程师,在求学阶段就能在真实环境中操作、编程与调试量子计算机,亲手解决实际问题,从而提高工程实现能力。
此外,要构建以自主核心软件为基础的量子计算开发生态。产业发展不仅依赖于复合型人才,更取决于我们能否提供一套高效、易用且自主可控的量子计算“根语言”与基础平台。国产自主的量子计算机操作系统、编程语言等,是连接底层硬件与上层应用的枢纽,是定义未来产业生态规则、保障技术主权和安全的关键。政府、企业及科研机构需协同发力,通过系统性建设、工具链优化与推广,将这些基础软件深度嵌入从教育到研发的全链条,从而形成“自主工具支撑—真实需求牵引—应用生态繁荣”的良性循环,确保我国量子计算产业拥有坚实且可持续的内生动力与核心竞争力。
产业的持久创新与生态繁荣,离不开坚实的战略支撑体系,需筑牢可靠的“算力底座”
着力创新“政产学研用金”深度融合模式。其关键,在于建立以市场价值和用户评价为导向的激励机制,采取“战略引导”与“市场驱动”相结合的“两条腿走路”策略:政府侧重规划布局、基础研究支持与重大场景开放(如智慧城市、能源电网领域的量子计算仿真平台);市场则通过风险投资、商业合同和用户选择,驱动技术的快速产品化与迭代。同时,可在国家科研项目考核中,试点引入产业用户评价和商业潜力评估维度,强力引导科研活动面向实际需求。
构建多层次、长周期支持体系,坚持双向发力。一方面,鼓励“耐心资本”投向具有清晰应用前景的量子企业,发挥好政府性基金、科技创新债券的引导作用。另一方面,应在国际竞争中坚持“自主攻关”与“开放合作”并行。在“自主攻关”方面,不断突破核心技术壁垒;在“开放合作”方面,积极推动我国自主技术标准与解决方案通过“数字丝绸之路”等渠道出海,参与乃至主导全球量子计算应用生态的规则构建,拓展技术“朋友圈”,使中国成为全球新技术的“推广场”“应用场”。
量子算力不仅是一个强大的计算工具,更将成为驱动新质生产力蓬勃发展的核心引擎。“十五五”时期是我国着力打造新兴支柱产业的重要时期,量子计算产业必将为中国经济高质量发展注入全新动能。面对全球竞争,我们要清醒认识到,成功的关键在于完成从“书架”到“货架”的惊险一跃。这要求产业发展以场景化探索为牵引,系统构建并夯实自主制造链,以创新“四算融合”为干,以繁荣应用生态为叶,系统布局,久久为功。
【注释】
①习近平:《在全国科技大会、国家科学技术奖励大会、两院院士大会上的讲话》,《人民日报》,2024年6月25日。
②《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》,《人民日报》,2025年10月29日。
③《中央经济工作会议在北京举行》,《人民日报》,2025年12月12日。
④《习近平谈治国理政》(第五卷),北京:外文出版社,2025年,第163页。
⑤《中国移动打造全国首个“四算合一”算力公共服务平台》,新华网,2024年5月13日。
⑥杨俊峰:《“量子计算机+人工智能”让健康检测更精准》,《人民日报海外版》,2025年7月29日。
⑦《习近平在中央政治局第二十四次集体学习时强调:深刻认识推进量子科技发展重大意义 加强量子科技发展战略谋划和系统布局》,《人民日报》,2020年10月18日。
责编/王妍卓 美编/李祥峰
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