量子計算：中國“全棧突破”引爆四大行業(yè)革命，下一個被顛覆的領(lǐng)域是誰？

量子計算，這一曾經(jīng)只存在于科幻小說中的概念，如今正逐步走進現(xiàn)實。

2024年12月，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)宣布“祖沖之三號”量子計算機問世，以105個量子比特顯著超越谷歌2024年發(fā)布的67比特“懸鈴木”處理器，再次刷新全球量子計算優(yōu)越性紀(jì)錄。這不僅是技術(shù)層面的突破，更標(biāo)志著中國在超導(dǎo)量子計算領(lǐng)域，從量子芯片生產(chǎn)線到操作系統(tǒng)，從測控系統(tǒng)到應(yīng)用生態(tài)，實現(xiàn)全鏈條自主可控，構(gòu)建起完整的產(chǎn)業(yè)閉環(huán)。

量子優(yōu)越性，即量子計算機在某些特定任務(wù)上超越傳統(tǒng)超級計算機的能力。量子計算的核心優(yōu)勢在于其強大的計算能力。傳統(tǒng)計算機依賴于二進制的比特來存儲和處理信息，而量子計算機則利用量子比特（qubit）的疊加態(tài)和糾纏態(tài)，能夠在同一時間處理大量信息。這種計算能力的飛躍，使得量子計算機在解決復(fù)雜問題時具有無可比擬的優(yōu)勢。

當(dāng)量子計算機的算力以指數(shù)級增長時，一個關(guān)鍵問題浮出水面：量子計算突破后，哪些行業(yè)將面臨顛覆性變革？

中國量子計算“全棧突破”

中國在量子芯片的研發(fā)上取得了多項關(guān)鍵進展。2025年6月，中國科技大學(xué)聯(lián)合中國科學(xué)院物理研究所宣布“乾芯2.0”芯片突破性進展，該芯片在金剛石色心體系中成功集成1024個量子比特，并實現(xiàn)了室溫環(huán)境下超過10小時的量子態(tài)穩(wěn)定相干時間。這些成果標(biāo)志著中國在量子芯片的高比特集成和穩(wěn)定性方面達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。 在量子計算的測控系統(tǒng)方面，中國也取得了重大突破。2025年，中國首款面向千比特規(guī)模設(shè)計的超導(dǎo)量子計算測控系統(tǒng)ez-Q?Engine2.0成功交付，核心元器件國產(chǎn)化率達(dá)95%，極大降低了對國外技術(shù)的依賴。

此外，“本源悟空”量子計算機搭載了中國首個量子計算機操作系統(tǒng)——本源司南3.0版本，實現(xiàn)了對量子計算任務(wù)批處理的支持，提升了量子計算機的整機運行效率。

中國量子計算的應(yīng)用場景正在不斷拓展，從基礎(chǔ)科研到金融、生物醫(yī)藥等多個領(lǐng)域都取得了重要進展。 2024年10月，中國科研團隊依托“本源悟空”完成了全球最大規(guī)模的量子計算流體動力學(xué)仿真。2025年初，“本源悟空”的超導(dǎo)量子算力接入金融量子云實驗平臺，探索金融領(lǐng)域更高效的問題解決方案。 此外，在生物醫(yī)藥領(lǐng)域，基于“本源悟空”推出的分子對接預(yù)測應(yīng)用、藥物毒性預(yù)測應(yīng)用和藥物相互作用預(yù)測應(yīng)用，為新藥研發(fā)提供了更快捷準(zhǔn)確的路徑。 中國量子計算的產(chǎn)業(yè)化進程也在加速推進。2024年1月，“本源悟空”上線運行，已為143個國家和地區(qū)的用戶完成超過50萬個量子計算任務(wù)，訪問量突破2900萬次。2024年11月，中國首次向海外銷售自主量子算力，標(biāo)志著中國量子計算技術(shù)得到了國際市場的認(rèn)可。下一個被顛覆的行業(yè)：四大領(lǐng)域首當(dāng)其沖

中國在量子計算領(lǐng)域已經(jīng)取得了“全棧突破”，從硬件到軟件，從理論到應(yīng)用，全方位的發(fā)展讓量子計算不再是遙不可及的夢想。那么，量子計算的浪潮將最先沖擊哪些行業(yè)？

金融：從“風(fēng)險控制”到“量子金融”，算力革命重構(gòu)金融基礎(chǔ)設(shè)施

量子計算的指數(shù)級算力突破，為金融行業(yè)破解“NP難問題”（如投資組合優(yōu)化、衍生品定價）提供了核心工具。傳統(tǒng)計算需數(shù)小時甚至數(shù)天的復(fù)雜模型，量子算法可在秒級完成，推動金融決策從“經(jīng)驗驅(qū)動”轉(zhuǎn)向“數(shù)據(jù)智能”。

摩根大通利用量子算法優(yōu)化債券組合，計算時間從12小時壓縮至8秒，助力高頻交易與資產(chǎn)配置效率提升。中國建設(shè)銀行與本源量子合作開發(fā)量子信用評分模型，違約預(yù)測準(zhǔn)確率提高37%，顯著增強風(fēng)險控制能力。

高頻交易、量化投資、保險精算等領(lǐng)域?qū)⒂瓉硭惴ǜ锩鹘y(tǒng)金融IT架構(gòu)需升級以兼容量子計算，依賴經(jīng)典模型的機構(gòu)可能面臨市場邊緣化風(fēng)險。量子金融的普及或?qū)⒅厮苋蛸Y本流動規(guī)則。

生物醫(yī)藥：從“試錯實驗”到“精準(zhǔn)設(shè)計”，量子模擬加速新藥研發(fā)

傳統(tǒng)藥物研發(fā)依賴“試錯法”，周期長達(dá)10-15年且成本高昂。量子計算通過模擬蛋白質(zhì)折疊、分子相互作用等微觀過程，將研發(fā)周期壓縮至1-2年，實現(xiàn)從“經(jīng)驗篩選”到“精準(zhǔn)設(shè)計”的跨越。

玻色量子與上海交通大學(xué)合作提出“網(wǎng)格點匹配算法”，使藥物虛擬篩選效率提升1000倍，早期分子發(fā)現(xiàn)速度大幅提高。英國劍橋大學(xué)利用量子計算模擬新冠病毒蛋白酶結(jié)構(gòu)，為特效藥研發(fā)提供關(guān)鍵技術(shù)支持，凸顯量子計算在公共衛(wèi)生危機中的戰(zhàn)略價值。

CRO（醫(yī)藥研發(fā)外包）行業(yè)面臨顛覆，傳統(tǒng)動物實驗與細(xì)胞實驗占比將下降，取而代之的是“量子+AI”模擬平臺。這一轉(zhuǎn)變不僅降低成本，更推動生物醫(yī)藥向綠色、可持續(xù)方向演進。

人工智能：從“數(shù)據(jù)驅(qū)動”到“量子增強”，突破維度限制，重塑AI訓(xùn)練范式

量子計算通過解決AI訓(xùn)練中的“維度災(zāi)難”，顯著提升大模型推理效率。其并行計算能力使復(fù)雜優(yōu)化問題在毫秒級完成，為AI賦予“量子增強”新動能。

玻色量子與清華大學(xué)合作開發(fā)“量子前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練算法”，實現(xiàn)大規(guī)模二進制問題的超高速求解。微軟AzureQuantum平臺已提供量子機器學(xué)習(xí)（QML）服務(wù)，波音、大眾等企業(yè)通過量子算法優(yōu)化供應(yīng)鏈與生產(chǎn)流程。

傳統(tǒng)GPU集群可能被“量子協(xié)處理器”替代，AI訓(xùn)練成本或降低90%以上。量子計算與AI的深度融合，將推動自動駕駛、醫(yī)療診斷等領(lǐng)域的突破性應(yīng)用。

能源：從“經(jīng)驗優(yōu)化”到“量子建模”，高效系統(tǒng)設(shè)計推動綠色轉(zhuǎn)型

量子計算通過精準(zhǔn)建模能源系統(tǒng)，優(yōu)化風(fēng)電場布局、電池材料等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，提升可再生能源利用率，助力全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。

中科院團隊利用量子算法優(yōu)化風(fēng)電場布局，發(fā)電效率提升23%，同等資源下產(chǎn)能顯著增加。德國巴斯夫公司通過量子模擬改進鋰電池電解液配方，電動汽車?yán)m(xù)航里程增加15%，加速新能源汽車普及。

量子建模技術(shù)可減少對物理實驗的依賴，縮短能源設(shè)備研發(fā)周期。隨著量子計算在電網(wǎng)調(diào)度、儲能優(yōu)化等場景的滲透，傳統(tǒng)能源行業(yè)將迎來數(shù)字化升級浪潮。

產(chǎn)業(yè)生態(tài)競爭：中國與全球的“量子競賽”

與美國IBM、谷歌“企業(yè)主導(dǎo)”和歐盟德國馬克斯·普朗克研究所“學(xué)術(shù)驅(qū)動”模式不同，中國通過“新型舉國體制”加速產(chǎn)業(yè)化。

合肥量子信息產(chǎn)業(yè)集群已聚集本源量子、國儀量子等30余家企業(yè)，形成從芯片到應(yīng)用的完整鏈條。科創(chuàng)板允許未盈利量子企業(yè)上市，為技術(shù)迭代提供資金支持。2024年，中國量子計算專利申請量占全球42%，遠(yuǎn)超美國的28%和日本的15%。

中國主導(dǎo)超導(dǎo)路線，與IBM、谷歌同賽道，光量子與離子阱路線并行發(fā)展。

2025年全球量子計算投資達(dá)28.57億元，中國占比超40%。這表明中國在量子計算領(lǐng)域的投入力度非常大，為技術(shù)的發(fā)展提供了強大的資金支持。

中國信通院牽頭制定量子計算基準(zhǔn)測評體系，搶占國際話語權(quán)。這將有助于中國在全球量子計算領(lǐng)域中占據(jù)更有利的地位。

盡管量子計算具有巨大的潛力，但其發(fā)展仍面臨諸多挑戰(zhàn)。量子比特的穩(wěn)定性、量子糾錯技術(shù)、量子算法的開發(fā)等都是需要解決的關(guān)鍵問題。此外，量子計算的商業(yè)化應(yīng)用還需要克服技術(shù)成本高昂、人才短缺等困難。

當(dāng)量子計算機的算力突破臨界點，其顛覆性不僅在于技術(shù)本身，更在于對產(chǎn)業(yè)規(guī)則的重寫。

對于中國而言，量子計算的突破既是機遇也是挑戰(zhàn)。將“量子優(yōu)越性”轉(zhuǎn)化為“產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)權(quán)”，量子計算正在重塑新質(zhì)生產(chǎn)力圖景。

未來，隨著量子計算技術(shù)的逐步成熟，我們有理由相信，它將在更多行業(yè)中發(fā)揮重要作用，推動人類社會進入一個新的科技時代。

而下一個被顛覆的行業(yè)，或許就在我們眼前。