算力指数级突破量子计算机的核心优势在于量子比特（qubit）的叠加态与纠缠特性。与传统二进制比特（0或1）不同，单个量子比特可同时承载0和1的叠加状态。例如，搭载72个量子比特的国产超导量子计算机“本源悟空”，可同时处理2⁷²（约4.7万亿）个计算任务，其算力相当于电子计算机与算盘的代际差。▶ 数据支撑：截至2025年，“本源悟空”已为全球143个国家完成超50万个计算任务，访问量突破2900万次。
全球产业投资激增量子计算成为资本追逐焦点。2025年全球量子领域投资额达28.57亿元，较2024年（10.51亿元）增长超170%7。美国谷歌、微软及中国本源量子等企业竞相推进千比特级芯片研发，IBM更于2023年发布1121比特处理器“Condor”。
二、技术路线角逐：超导领跑，中国实现全链条自主
主流技术路线对比当前技术路径包括超导、离子阱、光量子等。超导路线因兼容半导体工艺、易扩展，占据商业化先机：
中国突破：攻克自主量子芯片生产线、测控系统及操作系统，构建完整技术体系；
国际竞争：微软发布拓扑量子芯片Majorana1，利用马约拉纳费米子提升稳定性。
光量子计算崛起光量子芯片可在室温运行，与现有光通信基础设施兼容。上海图灵量子计划推动芯片进入百万量子比特时代，降低生产成本至CPU/GPU级别。
三、应用场景落地：从密码破解到药物革命
颠覆传统加密体系量子算力对现有密码构成威胁：上海大学团队利用量子退火机成功分解50位RSA整数。量子通信作为唯一“无条件安全”的防御手段，中国已建成全球首个广域量子保密通信骨干网。
赋能产业关键领域
药物研发：量子模拟可精准解析分子结构，将研发周期缩短70%；
金融优化：摩根士丹利测试显示，量子算法将组合优化计算从数周压缩至小时级；
人工智能：量子机器学习加速复杂模式识别，算力需求较经典模型降低90%。
四、挑战与未来：NISQ阶段的突围路径
当前技术瓶颈量子计算机仍处“含噪中等规模（NISQ）”阶段，面临三大挑战：
量子纠错：比特错误率需降至10⁻¹⁵以下才可实现通用计算；
硬件稳定性：谷歌Willow芯片仍需-273℃极低温环境；
算法适配：仅15%的工业问题存在高效量子解法。
融合计算范式成趋势▶ 量子-经典混合架构：英伟达推出NVQLink系统，实现量子处理器与GPU超算协同，通信延迟降至4微秒；▶ 国家算力网建设：欧盟将6台量子计算机集成至多国超算中心，中国推进“东数西算”工程接入量子算力。
量子计算正从“实验室珍品”蜕变为国家战略能力标志。据赛迪顾问预测，2025年中国量子产业规模将突破115亿元。未来十年，随着量子比特数量迈向百万级、纠错技术突破及混合架构普及，人类有望迎来“量子算力即服务”（QaaS）时代——如同水电般随取随用，重塑从材料设计到气候预测的文明图景。