量子力學是人類探究微觀世界的重大成果，是現(xiàn)代物理學的兩大支柱之一。當前，全球量子計算產(chǎn)業(yè)發(fā)展進入加速期，因其對傳統(tǒng)技術(shù)體系進行重構(gòu)的顛覆性戰(zhàn)略價值和廣闊應(yīng)用前景，正成為全球科技競爭的新高地。北京發(fā)展量子計算產(chǎn)業(yè)恰逢全球科技革命加速演進的歷史機遇，將依托首都創(chuàng)新資源集聚優(yōu)勢，搶占量子計算制高點，展現(xiàn)出引領(lǐng)新一輪科技革命的戰(zhàn)略擔當與生動實踐。
一、量子計算產(chǎn)業(yè)概述
（一）量子計算產(chǎn)業(yè)特點
量子計算是一種遵循量子力學規(guī)律調(diào)控量子信息單元進行計算的模式，能夠?qū)崿F(xiàn)算力呈指數(shù)級規(guī)模拓展和爆發(fā)式增長。量子計算產(chǎn)業(yè)作為當前國家重點發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，具有4個特點：一是高度競爭性，世界主要科技強國都深刻認識到量子計算技術(shù)對于促進高質(zhì)量發(fā)展、保障國家安全方面具有重大作用，國際競爭十分激烈；二是發(fā)展不確定性，產(chǎn)業(yè)尚處于起步階段，未來發(fā)展方向和路徑難以把握；三是應(yīng)用場景的廣闊性，已開始在應(yīng)用迫切、條件具備的領(lǐng)域進行驗證；四是資源的密集性，人才、技術(shù)、資本等要素的集聚有利于推動量子計算技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
（二）量子計算的分類及產(chǎn)業(yè)鏈
當前量子計算的研究路徑尚未收斂，其分類往往涉及多個維度。按照物理實現(xiàn)方式，可分為超導(dǎo)、離子阱、光量子、半導(dǎo)體量子點、中性原子、拓撲、核磁共振等（其中前5種已制作出原型機）；按照量子計算機的邏輯架構(gòu)，主要分為量子退火、嘈雜中型量子（nisq）、容錯量子等；按照應(yīng)用目標，可分為專用量子計算機和通用量子計算機。
現(xiàn)階段量子計算產(chǎn)業(yè)鏈雛形已經(jīng)形成，產(chǎn)業(yè)生態(tài)不斷壯大。產(chǎn)業(yè)鏈上游為量子芯片，主要為量子計算機提供底層計算資源；中游為基礎(chǔ)軟件，主要面向開發(fā)人員，為量子計算和量子機器學習算法提供軟件開發(fā)環(huán)境、量子編程框架和量子算法庫；下游為應(yīng)用服務(wù)，主要面向用戶，根據(jù)特定的場景和應(yīng)用需求，提供設(shè)計分析服務(wù)及計算服務(wù)。
（三）量子計算的產(chǎn)品及應(yīng)用
當前，量子計算技術(shù)對特定問題的計算能力已超越超級計算機，實現(xiàn)了量子優(yōu)越性。谷歌最新的量子芯片——Willow完成標準基準計算任務(wù)只用了不到300秒，需要當前最強的經(jīng)典計算機Frontier進行10億億億年的計算；“祖沖之三號”超導(dǎo)量子計算機處理量子隨機線路問題的速度比最快計算機快15個數(shù)量級。
在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用方面，量子計算能夠帶來金融、生物醫(yī)藥、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域的全新解決方案。如金融領(lǐng)域，本源量子發(fā)布量子金融投資組合優(yōu)化真機應(yīng)用；生物醫(yī)藥領(lǐng)域，全球制藥巨頭羅氏采用量子化學平臺研究阿爾茲海默癥和其他疾病的新療法；交通領(lǐng)域，玻色量子與千方科技共同推進北京城市級智慧交通解決方案的研究和實踐。
（四）國內(nèi)外量子計算產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢
從全球來看，美歐日等國家和地區(qū)加快推進量子計算領(lǐng)域戰(zhàn)略布局。美國在IBM、谷歌等龍頭企業(yè)的引領(lǐng)下已實現(xiàn)量子計算領(lǐng)域的全面布局，據(jù)ICV報告，2022年美國量子計算領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)規(guī)模約占全球的三分之一；英國計劃在2024—2034年投入25億英鎊用于量子技術(shù)的開發(fā)。從國內(nèi)來看，中國持續(xù)加大量子計算領(lǐng)域戰(zhàn)略布局。工業(yè)和信息化部等七部門發(fā)布《關(guān)于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》，提出要加快量子計算技術(shù)創(chuàng)新突破；創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)，如105比特超導(dǎo)量子計算機“祖沖之三號”打破超導(dǎo)體系量子計算優(yōu)越性紀錄；產(chǎn)業(yè)布局以東部地區(qū)為主，集聚了全國65.8%的相關(guān)資源。
圖片來源：朝科創(chuàng)公眾號
圖1 玻色量子產(chǎn)品-相干光量子計算機
二、北京量子計算產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況
北京作為我國科技基礎(chǔ)最雄厚、創(chuàng)新資源最聚集、創(chuàng)新主體最活躍的地區(qū)之一，已經(jīng)成為中國在量子領(lǐng)域創(chuàng)新的重要一極。2025年北京市未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展專場新聞發(fā)布會多次提及支持量子計算等領(lǐng)域重大產(chǎn)品創(chuàng)新，持續(xù)推動量子孵化器、產(chǎn)業(yè)園、聯(lián)盟建設(shè)。
當前北京涌現(xiàn)了一批量子領(lǐng)軍企業(yè)，并完成上下游基本配套服務(wù)，產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)初步顯現(xiàn)。從公開融資信息看，北京量子計算賽道企業(yè)備受投資者青睞，既有政府產(chǎn)投也有一線投資機構(gòu)，如華翊量子、玻色量子獲央視融媒體基金、北京政府引導(dǎo)基金等領(lǐng)投。從空間分布看，北京量子計算產(chǎn)業(yè)鏈依托海淀、亦莊、朝陽發(fā)揮集聚效應(yīng)，其中海淀區(qū)打造中關(guān)村（海淀）量子科技未來產(chǎn)業(yè)園及中關(guān)村量子科技孵化器，已經(jīng)聚集了20家左右的企業(yè)（占北京市三分之二），并積極籌劃落地規(guī)模2億元的北京量子產(chǎn)業(yè)發(fā)展投資基金。
在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用方面，北京搶抓先機，推動量子計算技術(shù)實用化。以玻色量子等為代表的企業(yè)成為國內(nèi)外為數(shù)不多具備量子計算機整機交付能力的企業(yè)，并在云計算、金融、制藥、能源、通信等領(lǐng)域進行真實場景的真機檢驗驗證與應(yīng)用探索。北京憑借豐富的應(yīng)用場景資源，為產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供新模式和新動力。數(shù)字經(jīng)濟的高速發(fā)展，催生了豐富的數(shù)字技術(shù)應(yīng)用場景；金融產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，促進金融科技應(yīng)用場景建設(shè)；城市治理方式的創(chuàng)新帶來各領(lǐng)域智慧化場景的建設(shè)等等。
三、北京發(fā)展量子計算產(chǎn)業(yè)的初步建議
當前，北京市量子計算產(chǎn)業(yè)尚在起步階段，除部分區(qū)初步形成一定的產(chǎn)業(yè)生態(tài)外，在基礎(chǔ)研究能力、產(chǎn)業(yè)集群規(guī)模、量產(chǎn)應(yīng)用水平、相關(guān)配套政策等方面仍有較大提升空間，建議進一步加強科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合，前瞻謀劃產(chǎn)業(yè)布局，構(gòu)建量子計算產(chǎn)業(yè)體系。
（一）抓場景開放，推動量子計算技術(shù)的實用化
以北京市豐富的應(yīng)用場景為牽引，推動量子計算技術(shù)的實用化。因地制宜用好新應(yīng)用場景對未來產(chǎn)業(yè)的賦能優(yōu)勢，依托北京市人工智能、金融、通信、能源、生命科學等領(lǐng)域的應(yīng)用場景資源稟賦，鼓勵企業(yè)進行真實場景的真機測試驗證和應(yīng)用探索，拓展量子計算技術(shù)在城市治理、信息安全、移動通信、人工智能、金融服務(wù)、生物醫(yī)藥等經(jīng)濟社會關(guān)鍵領(lǐng)域的“殺手锏”產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。打造標桿特色場景，堅持以場景驅(qū)動牽引技術(shù)創(chuàng)新、以科技創(chuàng)新引領(lǐng)經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的模式，主動謀劃、深度挖掘、重點培育技術(shù)水平高、發(fā)展前景好、示范作用強的標桿場景，通過集聚各方資源要素將其打造成為發(fā)展典范。促進企業(yè)設(shè)備推廣應(yīng)用，支持已認定為北京市首臺套裝備的企業(yè)進入各高校實驗設(shè)備采購目錄，推動其余企業(yè)進入北京市首臺套裝備名單。
（二）抓企業(yè)引育，做強量子計算產(chǎn)業(yè)企業(yè)矩陣
做強量子計算企業(yè)矩陣，壯大北京市量子計算產(chǎn)業(yè)集群規(guī)模。積極對接引進外部企業(yè)，有效整合招商資源，爭取招引一批成長性好、項目估值高、增長快，未來潛力大的優(yōu)質(zhì)量子計算企業(yè)，促進產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展，提升品牌效應(yīng)。持續(xù)發(fā)揮骨干企業(yè)的創(chuàng)新驅(qū)動作用，圍繞玻色量子、中科弧光等企業(yè)，摸排和集聚量子計算上下游合作商，形成產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系完備、大中小企業(yè)融通發(fā)展、特色優(yōu)勢鮮明的特色產(chǎn)業(yè)集群；建立企業(yè)牽頭的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中心，促進量子計算與人工智能、智能制造等技術(shù)融合。鼓勵本地企業(yè)積極參與國家級、省部級科研項目，推動形成一批量子計算領(lǐng)域重大研究成果，為承擔重大攻關(guān)項目的企業(yè)提供相應(yīng)激勵，確保研發(fā)與生產(chǎn)的持續(xù)性和穩(wěn)定性。打破“三堵墻”（機構(gòu)之間的墻、學科之間的墻、科學和產(chǎn)業(yè)之間的墻），通過政府引導(dǎo)、市場驅(qū)動，促進量子計算產(chǎn)業(yè)研發(fā)機構(gòu)、企業(yè)、行業(yè)組織與政府協(xié)同創(chuàng)新，實現(xiàn)量子計算領(lǐng)域應(yīng)用研究與成果轉(zhuǎn)化一體化銜接發(fā)展。
（三）抓創(chuàng)新平臺，加速量子技術(shù)攻關(guān)及成果轉(zhuǎn)化
打造一流的國際量子計算創(chuàng)新平臺，加強量子計算核心技術(shù)攻關(guān)及測試。整合北京市現(xiàn)有優(yōu)勢資源，瞄準世界量子科技前沿及國家戰(zhàn)略需求，支持建設(shè)量子計算技術(shù)創(chuàng)新平臺，重點突破量子芯片設(shè)計（超導(dǎo)、光量子路徑）、量子糾錯技術(shù)、邏輯門操控精度等核心環(huán)節(jié)，推動量子計算軟硬件（超導(dǎo)芯片等）實現(xiàn)國產(chǎn)替代，滿足企業(yè)從概念驗證到中試的測試需求。打造“北京市量子計算產(chǎn)業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)化研究院”，加快建設(shè)以市場為導(dǎo)向、產(chǎn)學研用深度融合的量子計算產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系，通過研發(fā)合作、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、技術(shù)許可等多種形式，推動量子計算成果與產(chǎn)業(yè)和企業(yè)需求有效對接，促進量子計算成果市場價值的提升。
（四）抓專項政策，加大完善產(chǎn)業(yè)生態(tài)布局支持
積極強化政策引導(dǎo)，以“方案+基地+基金+生態(tài)”為抓手推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。出臺專項實施方案，聚焦北京市量子技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展重大需求，通過制定專項政策，持續(xù)加大對優(yōu)質(zhì)量子計算企業(yè)、創(chuàng)新機構(gòu)、重點實驗室、重要服務(wù)平臺的扶持力度；支持制定芯片、測控系統(tǒng)等量子計算核心領(lǐng)域的行業(yè)標準及測評體系，鼓勵相關(guān)主體參與國際標準制定以掌握話語權(quán)。做好產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間保障，完善產(chǎn)業(yè)空間供給體系，聚焦海淀、朝陽、亦莊等重點區(qū)域，形成各具特色的量子計算產(chǎn)業(yè)集聚基地。探索組建量子計算產(chǎn)業(yè)專項基金，撬動社會資本加快優(yōu)質(zhì)企業(yè)上市，重點支持初創(chuàng)期、中小企業(yè)發(fā)展，同時尋找優(yōu)質(zhì)項目加速孵化為企業(yè)。構(gòu)建量子計算協(xié)同生態(tài)，借鑒IBM Q Network模式，以開放架構(gòu)聚合多元主體，通過構(gòu)建開放共享、協(xié)同演化的生態(tài)系統(tǒng)，將硬件、軟件、應(yīng)用與教育研究深度融合，共建量子計算創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。
參考文獻
[1]劉會武.全球量子產(chǎn)業(yè)前瞻報告2022[M].北京:科學技術(shù)文獻出版社,2024:21-31.
[2]郭國平.量子計算技術(shù)的產(chǎn)業(yè)變革與生態(tài)建構(gòu)[J].人民論壇,2023,(16):13-17.
作者介紹
郭嘉寶
咨詢師
長期專注現(xiàn)代服務(wù)業(yè)、生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)等重點領(lǐng)域，參與或負責《北京經(jīng)開區(qū)“十五五”時期生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展規(guī)劃研究》《北京市“十四五”時期現(xiàn)代服務(wù)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中期評估》等研究工作。
王蒙蒙
中級工程師
長期專注現(xiàn)代服務(wù)業(yè)、生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)、科技服務(wù)業(yè)等重點領(lǐng)域，參與或負責《北京經(jīng)開區(qū)生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展措施研究》《北京市咨詢行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展問題及對策研究》等多項課題和規(guī)劃，獲全國優(yōu)秀咨詢成果獎1項、北京市優(yōu)秀咨詢成果獎2項。
編輯：張 華
審核：劉 敏
