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　　全球量子计算领域的竞争已进入白热化攻坚阶段，中美两国依托各自的科研优势与产业基础，在技术研发突破、产业链上下游布局及国际行业标准主导权争夺等核心维度展开全方位、高强度角逐。从核心技术演进态势来看，美国凭借早期技术积累，在量子计算硬件研发与软件生态构建方面占据先发优势：IBM推出的156比特Heron芯片，以其高保真度与稳定性成为当前超导量子技术路线的标杆产品；Google研发的Willow芯片不仅实现105比特的规模突破，更在量子纠错技术领域取得关键性进展，为容错量子计算时代的到来奠定技术基础；近期，美国是德科技等商业机构已成功向日本国家先进工业科学技术研究所交付可稳定控制1000余个超导量子比特的商业化测控系统，彰显出其成熟的工程化研发与转化能力。更为严峻的是，美国、荷兰等国家已将量子芯片设计制造、高端半导体设备等关键技术纳入严格出口管制清单，通过技术封锁、供应链切断等手段，试图遏制中国量子计算产业的自主发展进程，构筑技术性竞争壁垒。

　　面对激烈的国际竞争格局与外部封锁压力，中国量子计算科研团队与产业主体积极攻关，在核心技术领域实现一系列突破性进展：以本源量子为代表的龙头企业已成功交付多代超导量子芯片，其中72比特“悟空芯”已稳定集成于中国第三代超导量子计算机“本源悟空”，累计完成超75万个量子计算任务，应用场景覆盖生物医药、流体动力学仿真、大模型微调等前沿领域；自主研发的“本源天机”系列量子测控系统、本源SL系列稀释制冷机等关键设备，成功打破国外长期技术垄断，实现核心硬件的自主可控。尽管取得阶段性成果，但中国量子计算产业整体仍面临多重挑战：核心技术层面存在较高技术壁垒，不同研发团队与企业间的协同创新机制尚不健全，产业链上下游的适配效率有待进一步提升。

　　中国科学技术大学教授、安徽省量子计算工程研究中心主任郭国平告诉记者：“量子计算产业的核心竞争力并非源于单一技术突破，而是取决于‘三硬三软’协同发展的完整六大能力体系。该体系覆盖量子计算从硬件基础到软件应用的全链条关键环节，是保障量子计算系统稳定运行、实现算力价值有效转化的核心支撑。中国若要实现量子计算领域的科技自立自强，在全球竞争中占据有利地位，必须全面构建并强化这六大自主能力，打造自主可控、安全可靠的完整技术体系与产业生态。”

　　量子芯片作为量子计算机的“大脑”，其比特数量、相干时间等关键指标直接界定量子算力边界与应用潜力，而标准化缺失已成为产业协同发展的突出障碍。当前全球量子计算领域多技术路线并行竞争，性能与测试标准尚未统一，难以形成公平的性能比对基准。清华大学教授刘玉玺表示，超导量子芯片需平衡相干性与可扩展性，而标准化是工程化量产的核心前提，需建立覆盖设计、制造到封装测试的全流程标准。记者从安徽省量子计算芯片重点实验室副主任、本源量子芯片研发中心总监贾志龙处获悉，本源量子已建成中国第一条量子芯片生产线，正在探索量子芯片自主可控的标准化生产路径，这是中国量子计算从实验室“书架”走向产业“货架”的关键一步。

　　如果说芯片是“大脑”，那么量子计算测控系统就是“中枢神经”，直接决定量子算力的可靠性，而标准不统一已成为产业协同发展的核心梗阻。“没有高精度测控，再先进的量子芯片也只是空中楼阁；而没有统一的测控标准，就无法实现不同企业、不同技术路线间的协同创新。”浙江大学物理系教授尹艺指出，量子计算测控系统标准的缺失，导致不同企业产品难以互联互通，大幅增加了系统兼容成本，严重影响产业生态的构建效率，已成为制约产业协同发展的重要瓶颈。

　　量子比特的稳定运行，还离不开环境支撑系统的保障。尤其是超导路线所需的接近绝对零度（-273.15℃）极低温环境，此前国内长期依赖进口稀释制冷机，这曾是制约中国量子计算规模化发展的关键环节。2023年，本源量子推出SL400稀释制冷机打破国外垄断，2024年又升级推出SL1000型号。与此同时，国际上也正积极布局规模化低温基础设施，例如PsiQuantum等公司正在推进建设面向百万量子比特级容错计算的大规模低温工厂。尽管技术不断进步，低温系统的复杂运维依然是制约量子系统可及性与可靠性的突出挑战，这也是全球行业共同面临的关键课题。

　　硬件领域的激烈竞争，更凸显了软件生态的核心价值。如果说“三硬”能力决定量子计算的“算力上限”，那么以量子计算机操作系统为核心的“三软”（操作系统、应用软件、云平台），就决定着算力转化为产业价值的“应用下限”，而操作系统的标准化则是构建开放生态、降低应用开发门槛的关键。“当前全球活跃量子算法开发者数量已突破12万人，较2020年增长近8倍，但软件与硬件的协同适配仍是主要痛点，核心原因就在于量子计算机操作系统缺乏统一的标准。”中国海洋大学信息科学与工程学院教授顾永建在接受采访时表示。

　　作为连接软硬件的“指挥官”，量子计算机操作系统的自主可控与标准化至关重要，直接决定量子计算机的性能表现与生态包容性。借鉴经典计算机的发展经验，操作系统正是实现计算资源高效管理与利用的最佳途径。国际上，荷兰代尔夫特理工大学、QuTech、奥地利因斯布鲁克大学等机构联合研发的QNodeOS量子网络操作系统，核心目标就是通过硬件抽象化建立标准接口，降低量子应用开发门槛，支持跨平台量子程序编写；国内方面，首个国产自主量子计算机操作系统“本源司南”已升级为量超智融合先进计算操作系统，实现QPU与经典CPU、GPU架构的无缝集成。这一标准化探索，让企业无需投资昂贵基础设施即可访问量超智异构融合先进计算资源，大幅降低了量子算力的使用门槛。

　　应用软件是量子算力转化为实际价值的直接载体，其发展高度依赖操作系统标准化的支撑。调研显示，超九成的受访者将问题识别和算法设计列为量子应用落地的首要障碍，而统一的操作系统接口标准，能大幅提升应用软件的兼容性与复用性。近期国内已出现突破性进展：去年，由合肥综合性国家科学中心人工智能研究院、中国科学技术大学等单位组成的研究团队，依托“本源悟空”成功完成全球最大规模的量子计算流体动力学仿真。今年又成功完成近百亿参数大模型微调任务。合肥综合性国家科学中心人工智能研究院副研究员陈昭昀表示：“实践证明量子计算在多领域的应用潜力，而应用软件的成熟度取决于操作系统的标准化水平，统一标准能让开发者聚焦行业问题，而非重复适配不同硬件平台。”

　　从全球竞争格局分析，具备这三大能力的企业均占据行业高地：IBM通过Condor芯片与Qiskit开源软件生态的深度协同优化，持续巩固其在量子比特规模与生态丰富度方面的优势；Google凭借Willow芯片在量子纠错技术领域的突破性进展，率先抢占容错量子计算时代的技术先机，为后续大规模量子计算机研发奠定基础；国内企业中，本源量子通过超导量子芯片“悟空芯”、量子计算测控系统“本源天机”、量子计算机操作系统“本源司南”的全栈自主研发，跻身全球极少数具备量子计算机整机交付能力的企业行列，成为中国量子计算产业自主发展的标杆之一。

　　“量子计算软硬件深度耦合，外购核心部件无法实现最优协同，难以形成技术壁垒，更难以参与标准制定，最终将丧失产业话语权。”中山大学计算机学院教授、量子计算与软件研究所所长李绿周直言，部分初创企业试图外购芯片或操作系统切入市场，往往因缺乏标准化适配能力陷入发展困境。IQM与Omdia联合发布的《量子态势报告》印证了这一点：量子计算系统的强度取决于最薄弱环节，下一轮进展将取决于硬件、控制系统、纠错和软件环境的共同成熟。标准化是实现这一协同成熟的关键纽带。