
朋友们大家好!今天小界来和大家聊聊量子科技的相关话题!算力,已经成为数字时代最重要的战略资源,地位堪比工业时代的石油。
当下全球科技行业正爆发一场空前的算力军备竞赛,各大科技巨头投入数千亿资金采购高端芯片、搭建大规模算力集群,争抢有限算力资源。
但硅基芯片的制程已经推进至2nm、1nm,材料本身的物理边界就在眼前,可AI大模型的参数规模还在持续指数级增长。传统算力的增长空间正在快速收缩,人类科技要如何破局?在我看来,量子科技,就是这道难题最具备可行性的长期答案。


芯片制造工艺一路从7nm、5nm迭代到如今的2nm乃至1nm,每一次制程缩小,都意味着芯片单位面积可以集成更多晶体管,以此提升算力。
但很多人忽略一个关键事实,硅材料本身存在物理极限。当晶体管尺寸缩小到原子级别,量子隧穿效应就会严重干扰芯片正常工作,单纯依靠缩小制程来提升算力这条路,很快就会走到尽头。

在我看来,这场全球巨头疯狂建算力中心的竞赛,本质上是在透支现有硅基体系最后的潜力。各大企业重金抢卡、堆叠服务器,短期可以通过堆硬件勉强填补算力需求,但这种模式成本极高,边际收益持续下滑。投入的资金越来越多,单位资金能够换来的算力提升却越来越少。
另一边,人工智能大模型的发展完全是另一套增长曲线。大模型训练、微调、推理,对算力的需求呈现指数级上涨。

模型参数规模不断膨胀,复杂多模态任务、科学计算、药物分子模拟、新材料仿真,全部都需要海量算力支撑。
传统计算机的运算逻辑是串行或者有限并行,处理复杂组合问题时,需要逐个遍历可能性,一旦问题复杂度上升,运算时间会爆炸性拉长。
作为十五五规划重点布局的未来产业之首,量子产业的价值边界远不止算力。在我看来,量子不是单一产品,而是一套底层技术底座,能够覆盖精密仪器、高端通信、信息安全、精密传感等多个领域。

行业机构预测,未来量子产业有望撬动2.7万亿美元的全球经济增量。对比移动互联网的产业周期,量子技术的应用场景覆盖工业、国防、科研、信息安全等硬核领域,长期市场想象空间确实更大。
当然,这类预测属于长期产业展望,落地节奏会受工程制造、成本、技术瓶颈影响,存在不确定性,不能直接等同于短期产业收益。


大众提到量子,很容易产生一个普遍误解,直接把量子当成某一种微观粒子。在我看来,厘清这个基础概念,是理解整个量子产业的第一步。
原子、电子、光子,是真实存在的微观实体粒子;量子并不是实体颗粒,它定义为微观粒子能量不可再分割的最小能量单元。

所有量子独有的物理特性,都依附在微观粒子之上,量子科技本质就是人为操控微观粒子的量子特性,转化为可使用的工程技术。
宏观世界和微观世界遵循两套完全不同的规则。宏观物体的状态具备唯一性,一个物体无法同时处在两个对立状态。

就像一枚苹果,不可能同时在左边又在右边,一扇门不可能同时处于开启和关闭两种状态。但是微观世界不一样,微观粒子具备叠加态。
可以用高速旋转的硬币作为类比:硬币在空中旋转,没有落地静止之前,正反两种状态同时存在。只有当我们观测它,硬币停下,才会坍缩成确定的正面或者反面。

这种叠加态,就是量子技术最核心的物理基石,也是量子并行运算的来源。但要注意,叠加态极其脆弱,一旦受到外界微小干扰,叠加状态就会消失,这也是量子工程落地最大的难点。
量子科技从理论到产业落地,历经上百年,大致分为三个发展阶段。第一阶段是二十世纪前数十年,普朗克、爱因斯坦、玻尔等物理学先驱建立量子力学基础理论体系。

这一阶段的核心工作,是发现、观测、解释微观粒子的运动规律,属于纯理论探索阶段,人类只能被动观测量子现象,无法主动操控。
第二阶段到二十世纪末期,数学家彼得・肖尔提出肖尔算法。在我看来,这是量子从理论走向产业化的关键转折点。

肖尔算法利用量子计算实现大数因数分解的指数级加速,直接冲击传统密码体系的底层逻辑,也让全球科研界意识到量子计算机具备颠覆现有信息安全规则的潜力,量子产业化的研究进程由此加速。
第三阶段,也就是二十一世纪,行业进入NISQ时代,即含噪声中等规模量子时代。这一阶段的重心不再是物理理论创新,而是工程制造攻坚。

量子态极易受外界噪声干扰,温度、振动、磁场,任何微小扰动都会破坏量子叠加态。在我看来,量子技术能不能走出实验室,最终比拼的不是物理理论,而是精密制造、材料、测控工程能力。
量子技术从纸面理论走向实体设备,整整跨越了上百年时间,经过长期技术攻关,量子商业化赛道已经成型,行业内称之为量子三驾马车;

量子通信、量子计算、量子精密测量。国内量子产业集聚效应显著,行业普遍说法:量子科技看中国,中国量子看合肥。
合肥集聚全国三分之一的量子相关企业,云飞路沿线聚集30多家量子企业,这条道路也被称为量子大道。市值超400亿的国盾量子、国仪量子,以及即将IPO的百亿级企业本源量子,都扎根于此,三家企业恰好分别对应量子三大赛道。


传统信息加密的底层逻辑,依靠复杂数学难题构建防护体系。只要算力足够强大,就可以通过暴力穷举的方式尝试破解,不存在绝对无法破解的加密方式。算力越强,传统加密体系面临的风险就越高。
在我看来,量子通信的核心优势,是依托光子不可分割、测量即扰动的物理特性传输密钥,实现物理层面的无条件安全。

一旦黑客在光纤链路窃听、截取光子,光子的量子状态会立刻被破坏,收发两端的设备会直接捕捉到异常痕迹,窃听行为无法隐藏。
这里需要客观区分:量子通信保护的是密钥分发,并不是传输所有信息都依靠量子通道,这是很多科普内容容易混淆的知识点。

国盾量子是国内量子通信领域龙头,也是国内量子行业首家上市企业,核心专利储备、市场占有率长期处于行业前列。企业负责人曾提出,国盾量子商业化成功,本质是工程落地与标准化建设的胜利。
其产品面向政务专网、国防安全、金融核心数据备份、国家电网等高安全需求场景,拿下大额政企订单,实现全年盈利。这条路线属于典型ToG路线,依托国家重点工程落地,优先服务对信息安全等级要求极高的机构。

量子精密测量,走的是市场化ToB路线,也是三条赛道里产业化成熟度最高的分支。这项技术的诞生源于科研中的逆向思考;
科研人员在实验中发现,微观粒子对外界磁场、振动极其敏感,微小干扰就会造成量子实验出错,长期困扰科研工作。科研人员转换思路,既然它对环境信号如此敏感,完全可以把这种特性做成超高灵敏度测量仪器。

国仪量子是国内量子精密测量设备龙头,其电子顺磁共振波谱仪国内市场占有率达到80%,多款产品出口全球40多个国家和地区。量子测量设备的灵敏度可以这样理解:相当于站在1000米高空,能够识别地面一根头发丝的微弱颤动。
放到工业场景中,锂电制造一直面临微米级铁屑杂质的难题,微小铁屑混入原材料,会提升电池自燃风险。传统化学检测手段,完成一次检测最少需要五六个小时。

而量子检测设备仅需要数分钟就可以完成检测。在我看来,量子精密测量本质是传感技术底层升级,拓展人类探测边界,把过去看不见、测不到、测不准的微观信号,转化为可采集、可量化的数据。
企业负责人曾用冰山做比喻:传统传感器只能看见露出水面的冰山,量子精密测量能够探测水面之下的部分,持续拓展人类认知世界的边界。

量子计算,是大众关注度最高、最受期待,同时落地难度最高的赛道。传统计算机处理复杂问题,如同一个人走巨型迷宫,只能一条路线逐一试错,遇到死胡同再折返重来。
量子计算机则可以在同一时间并行推演海量路径,这也是为什么行业普遍认为,量子计算有望突破硅基芯片物理极限,解决未来AI算力短缺的难题。

但在我看来,大众常常高估量子计算短期落地能力,低估工程层面的巨大挑战。当前量子计算赛道深陷商业化落地前的死亡谷。
超导量子计算机造价动辄数千万甚至上亿元,运行条件极其苛刻。量子芯片必须维持在零下273摄氏度的极低温环境,这个环境温度低于外太空。

现阶段超导量子计算机客户,基本局限于顶尖科研院所、大型央企,还没有面向普通用户实现规模化市场化普及。
本源量子是国内超导量子计算龙头,目标是实现全栈自研国产超导量子计算机。从量子芯片设计、超导测控系统、量子计算机操作系统,到上游容易被卡脖子的EDA设计软件,都推进自主可控。

本源悟空系列超导量子计算机整机,已经面向全球用户开放高并发算力连接,在全球量子科研领域引发关注。
在我看来,本源量子这类企业的价值,不在于短期盈利,而是在全球算力竞争格局下,守住国产量子算力自主可控的底牌,应对外部技术封锁。


回顾人类近代技术革命,每一次重大变革,都来自人类对物质世界认知的深化。理解力学规律,催生蒸汽时代;掌握电磁学,开启电气时代。
当人类可以稳定操控微观粒子的量子特性,必然会带来全新一轮技术变革。但我们也要保持理性,不能神化量子技术。

在我看来,量子技术不会在短期内取代现有的硅基芯片、普通计算机。未来很长一段时间,会是经典计算机与量子计算机协同工作的模式:经典计算机处理绝大多数常规计算任务,量子计算机作为专用加速器,去处理分子模拟、密码分析、材料仿真这类经典算力难以搞定的复杂问题。
量子手机、大众消费级量子终端,距离民用普及还有很长的工程路要走,从产业布局来看,国内在量子通信、量子精密测量领域已经形成相对成熟的产业链,商业化订单持续落地;

量子计算还处在科研原型机向可工程化设备过渡的阶段,大量资金投入,短期很难产生大规模商业回报。
全球范围内,美国、欧盟也在持续加码量子领域的科研投入,这是一场长期的科技竞赛,比拼的不只是理论,还有材料、制冷、精密测控、芯片制造等全链条工业基础。
更新时间:2026-09-20
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