量子計算，這一曾經只存在于科幻小說中的概念，如今正逐步走進現實。

2024年12月，中國科學技術大學宣布“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)越性紀錄。這不僅是技術層面的突破，更標志著中國在超導量子計算領域，從量子芯片生產線到操作系統(tǒng)，從測控系統(tǒng)到應用生態(tài)，實現全鏈條自主可控，構建起完整的產業(yè)閉環(huán)。

量子優(yōu)越性，即量子計算機在某些特定任務上超越傳統(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雜問題時具有無可比擬的優(yōu)勢。

當量子計算機的算力以指數級增長時，一個關鍵問題浮出水面：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)上取得了多項關鍵進展。2025年6月，中國科技大學聯合中國科學院物理研究所宣布“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。這些成果標志著中國在量子芯片的高比特集成和穩(wěn)定性方面達到了國際領先水平。 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)模設計的超導量子計算測控系統(tǒng)ez-Q?Engine2.0成功交付，核心元器件國產化率達95%，極大降低了對國外技術的依賴。

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，實現了對量子計算任務批處理的支持，提升了量子計算機的整機運行效率。

中國量子計算的應用場景正在不斷拓展，從基礎科研到金融、生物醫(yī)藥等多個領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仿真。2025年初，“本源悟空”的超導量子算力接入金融量子云實驗平臺，探索金融領域更高效的問題解決方案。 此外，在生物醫(yī)藥領域，基于“本源悟空”推出的分子對接預測應用、藥物毒性預測應用和藥物相互作用預測應用，為新藥研發(fā)提供了更快捷準確的路徑。 中國量子計算的產業(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，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，標志著中國量子計算技術得到了國際市場的認可。下一個被顛覆的行業(yè)：四大領域首當其沖

中國在量子計算領域已經取得了“全棧突破”，從硬件到軟件，從理論到應用，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“風險控制”到“量子金融”，算力革命重構金融基礎設施

量子計算的指數級算力突破，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)計算需數小時甚至數天的復雜模型，量子算法可在秒級完成，推動金融決策從“經驗驅動”轉向“數據智能”。

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配置效率提升。中國建設銀行與本源量子合作開發(fā)量子信用評分模型，違約預測準確率提高37%，顯著增強風險控制能力。

高頻交易、量化投資、保險精算等領域將迎來算法革命。傳統(tǒng)金融IT架構需升級以兼容量子計算，依賴經典模型的機構可能面臨市場邊緣化風險。量子金融的普及或將重塑全球資本流動規(guī)則。

生物醫(yī)藥：從“試錯實驗”到“精準設計”，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10-15年且成本高昂。量子計算通過模擬蛋白質折疊、分子相互作用等微觀過程，將研發(fā)周期壓縮至1-2年，實現從“經驗篩選”到“精準設計”的跨越。

玻色量子與上海交通大學合作提出“網格點匹配算法”，使藥物虛擬篩選效率提升1000倍，早期分子發(fā)現速度大幅提高。英國劍橋大學利用量子計算模擬新冠病毒蛋白酶結構，為特效藥研發(fā)提供關鍵技術支持，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)動物實驗與細胞實驗占比將下降，取而代之的是“量子+AI”模擬平臺。這一轉變不僅降低成本，更推動生物醫(yī)藥向綠色、可持續(xù)方向演進。

人工智能：從“數據驅動”到“量子增強”，突破維度限制，重塑AI訓練范式

量子計算通過解決AI訓練中的“維度災難”，顯著提升大模型推理效率。其并行計算能力使復雜優(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合作開發(fā)“量子前饋神經網絡訓練算法”，實現大規(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習（QML）服務，波音、大眾等企業(yè)通過量子算法優(yōu)化供應鏈與生產流程。

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

能源：從“經驗優(yōu)化”到“量子建模”，高效系統(tǒng)設計推動綠色轉型

量子計算通過精準建模能源系統(tǒng)，優(yōu)化風電場布局、電池材料等關鍵環(huán)節(jié)，提升可再生能源利用率，助力全球能源結構轉型。

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

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

產業(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”和歐盟德國馬克斯·普朗克研究所“學術驅動”模式不同，中國通過“新型舉國體制”加速產業(yè)化。

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

中國主導超導路線，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28.57億元，中國占比超40%。這表明中國在量子計算領域的投入力度非常大，為技術的發(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測評體系，搶占國際話語權。這將有助于中國在全球量子計算領域中占據更有利的地位。

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、量子算法的開發(fā)等都是需要解決的關鍵問題。此外，量子計算的商業(yè)化應用還需要克服技術成本高昂、人才短缺等困難。

當量子計算機的算力突破臨界點，其顛覆性不僅在于技術本身，更在于對產業(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”轉化為“產業(yè)主導權”，量子計算正在重塑新質生產力圖景。

未來，隨著量子計算技術的逐步成熟，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。