金贤敏：从实验室到实用化，中国量子计算产业化的跨越之路｜新民科技前沿

来源：滚动播报

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在概念上令人遐想、在技术上艰深晦涩的量子计算，正以前所未有的速度从实验室走向台前。它被视作未来产业的战略高地，每一次“量子霸权”的突破，都牵动着科技界与产业界的神经。

它已经很近——每一次技术突破都可能重塑算力格局，牵动国家竞争力与产业未来，资本与政策正争分夺秒地落子布局；它仍有距离——真正实现可用的通用量子计算，还有工程与科学的诸多关卡待突破。

超导、光量子、离子阱、中性原子……多条技术路线中的中国量子计算，究竟离我们有多近，又有多远？本期主题，由科学家和创业家双重身份的量子计算领军者为我们解答。

话题主持 新民晚报记者 易蓉

上海交通大学教授、图灵量子创始人 金贤敏

在全球人工智能浪潮的推动下，人类社会正进入一个由算力深度定义的时代。作为“未来算力心脏”的量子计算，凭借颠覆性的指数级并行能力成为破局关键，也是全球主要科技强国战略竞争的焦点。当前，一场围绕技术路线主导权、供应链自主性以及产业生态话语权的全球竞赛，已进入白热化阶段。

一场分阶段的“耐力跑”

量子计算技术是以量子计算系统为核心，涵盖硬件（材料、芯片、测控）、软件（算法、编程语言、操作系统）、应用（化工、医药、金融等垂直行业解决方案）及支撑服务（云平台、标准、安全）的复杂创新体系。其生态发展一方面将牵引量子计算研究方向的实用化，推动其产业化落地，带动产业链上下游的纵横向高速成长；另一方面也能加速量子计算赋能众多新兴高科技产业的发展，实现“应用牵引—技术供给—资本支持”的正向循环。

量子计算战略发展有清晰的核心任务与商业逻辑：首先是在含噪声中等规模量子计算（NISQ）时代，针对药物分子模拟、金融组合优化等特定领域，利用专用量子计算系统解决经典计算机难以应对的实际问题，以证明其初步的商业价值；其次，随着专用处理器成熟，量子计算单元（QPU）将作为加速模块，与经典CPU、GPU算力深度融合，形成“量超融合”异构计算架构，成为高性能计算中心可便捷调用的基础资源，最大化释放量子算力的实用价值；最终远景，依赖于量子纠错等根本性突破，实现百万比特级通用容错量子计算机，开启全面颠覆性创新的新时代。目前，全球产业界正集体处于从第一阶段向第二阶段跨越。

国内首条光子芯片中试线

光量子计算的工程化优势

从技术路径上，超导、光量子、离子阱、中性原子等多条技术路线并行的格局，其中超导与光量子两条主流路线已实现“量子计算优越性”里程碑，展现出不同的工程化特征与商业化潜力：其关键部件、模块乃至整机都已逐步实现工程化、产品化，产业链从芯片制造到软件、算法全环节自主可控，应用场景在生物医药、新材料、金融等领域验证商业价值。

但两者呈现出不同的工程化特征。超导路线在比特操控精度上进展迅速，但极低温要求带来了极高的系统复杂性与成本；光量子路线则在可扩展性、运行环境友好度及与经典基础设施融合方面，展现出独特的产业化潜力。

光量子计算的核心优势源于光子具有天然的高速可操控性，是天然的并行计算载体，可轻松实现多路干涉、多维度并行。凭借其室温运行的天然工程化红利，极大降低了系统复杂性、能耗和运维成本。其二，以薄膜铌酸锂为代表的光量子芯片，其制造工艺与现有半导体集成电路产线高度兼容。这意味着，它可以直接利用全球极为成熟、先进的半导体制造供应链，实现从“实验室工艺品”到“晶圆厂产品”的跨越，为低成本、规模化制造提供了切实可行的路径。其三，光速传播与天然并行性，使其在应对高带宽、高并行度计算任务时具有先天架构优势，并与以光互联为主流的数据中心体系无缝契合。

将技术优势转化到生态胜势

量子计算产业化已超越单纯的硬件竞赛，进入以芯片化集成与全栈工程能力为核心突破口的新阶段。这场竞争的本质，是一场围绕“制造标准—软件生态—融合架构”的全球生态主导权之争。以美国为例，正通过国家战略与科技巨头协同，加速构建产业壁垒：一方面支持PsiQuantum等企业押注“晶圆级制造”，锁定未来硬件标准；另一方面依托英伟达等企业推动量子—经典算力在芯片接口与云平台层的深度融合，旨在固化下一代算力范式。

在这一全球背景下，中国在光量子计算领域已出现具有国际竞争力的工程化探索，正加速形成从核心器件到整机系统到融合架构的全链条自主产业体系。以图灵量子实践为例，在核心技术与原型机研发上实现了全栈自主的工程化能力上取得了关键突破——通过联合上海交通大学、无锡市等各方力量，建成国内首条光子芯片中试线，实现晶圆级薄膜铌酸锂光子芯片的规模化制造能力，在“设计—制造—系统集成”层面打通了完整链条，成功将核心芯片的研发迭代周期从“年”缩短至“周”量级，建立了以快速工程迭代为核心的新型竞争力，并推出TuringQ Gen2新一代大规模混合集成光量子计算机，支持标准化机房部署和室温运行。这在全球范围内属于较早实现工程闭环的探索，推动量子计算由实验室验证迈向工程化与产业化阶段。

同时，在量子软件“根技术”与行业深度融合的“杀手级应用”上，图灵量子以光量子计算整机为载体，通过推出面向光量子计算的高速互联CPO技术结合“量子—经典”混合计算平台与DeepQuantum量子计算框架以及量擎云平台等云服务和相关接口，推动量子算力（QPU）可直接接入GPU主导的高性能经典计算体系，使其从“科研专用设备”向“云端算力模块”转变，在金融科技、生物医药、人工智能等领域展开场景探索。

然而，要将我国在科研与工程化上的先发优势，转化为稳固的产业胜势，仍需系统性破局。这要求在发展范式上实现根本转变，除了把握产业化的关键窗口期，更需要以系统工程思维推动“生态体系构建”：在国家层面将量子计算明确定位为可牵引多产业发展的战略支点；以金融、医药等领域的真实场景需求倒逼技术成熟与商业模式形成；加快建设“量超融合”的算力基础设施，降低全社会使用门槛；同步夯实自主的量子软件，培养跨学科实战人才；通过“耐心资本”的引导，支撑技术的长期攻坚与生态建立。

作者：上海交通大学教授、图灵量子创始人 金贤敏

原标题：《金贤敏：从实验室到实用化，中国量子计算产业化的跨越之路｜新民•科技前沿》

栏目编辑：马丹 文字编辑：易蓉 图片来源：图灵量子

来源：作者：金贤敏