近年来，全球量子计算竞争正从实验室快速走向产业化，各国围绕未来算力主导权的争夺日趋激烈。中国科学院院士郭光灿指出：“这是一场全链条能力的竞争。欧美依托早期布局，正通过技术生态与供应链优势巩固领先地位。”

在这场战略竞争中，中国如何构建自主可控的量子产业生态，实现从技术跟跑到产业引领的跨越？由于长期耕耘在量子计算一线，笔者经常会被问到类似问题。尤其是地方政府、大型企业还会经常问及：我们希望发展自主可控的量子计算产业，有哪些产业“抓手”或突破口？

量子计算产业的三大核心竞争门槛

笔者以为，必须围绕“三硬三软”建构六大核心能力体系，即构建以“量子芯片系统、量子计算测控系统、量子计算环境支撑系统”三大硬件基础与“量子操作系统与软件、量子计算云平台、量子计算应用软件”三大软件生态为核心的完整技术体系，打造自主可控、软硬协同的产业生态。

具体到区域发展选择上，各地方可根据资源禀赋、人才类型、财政力度等，择一二优势领域重点投入，同时兼顾“全国一盘棋”的发展格局。

为什么是这“三软三硬”？量子计算产业的核心竞争门槛，主要体现在核心技术、生态构建与标准主导三个维度，而这些门槛的形成，与“三硬三软”六大核心能力的布局深度直接挂钩。

从形成逻辑来看，量子计算的核心技术门槛源于量子计算领域的高度专业性，量子芯片、测控系统、操作系统等关键环节，既需长期的技术积累与高额研发投入，又存在软硬件深度绑定的特点，美欧凭借数十年的前瞻性布局，已由IBM、谷歌等机构形成技术代差；生态门槛则源于软硬件协同发展的强关联性，国外领先企业通过搭建“三硬三软”全链条生态，形成了稳固的用户粘性与技术壁垒，比如IBM借助芯片、Qiskit框架与云平台的协同效应，占据了全球半数以上的开发者资源；标准门槛来自领先国家和企业对行业规则的主导权争夺，美国、欧盟通过牵头制定国际标准，牢牢把握产业发展的话语权。

技术、生态、标准的这些门槛对全球产业格局产生深远影响，不仅加剧了头部企业与后发主体的差距，更凸显了核心技术自主可控的战略意义，也倒逼国内加快“三硬三软”全链条攻坚步伐。

我国量子计算产业链建设面临的共性挑战

面对竞争格局，我国科研团队与企业正全栈式攻坚“三硬三软”，多项关键技术持续突破。以本源量子为代表的创新企业进展迅速，72比特“悟空芯”稳定运行于国产第三代超导量子计算机“本源悟空”中，累计完成超76万个量子计算任务。其自主研发的“本源天机”量子计算测控系统、SL系列稀释制冷机，也已成功打破国外长期技术垄断。

尽管进展显著，但关乎产业发展的“三硬三软”全链条协同效能尚未充分释放。

当前量子计算产业链建设面临着多项共性挑战：工具链仍呈现碎片化特征，超导、光量子等不同技术路线间缺乏统一的接口标准，导致跨平台开发与兼容成本高企。同时，既精通量子算法、又熟悉经典软件工程与行业知识的复合型人才缺口巨大，制约了技术的快速迭代与应用落地。

此外，当前多数量子应用软件项目仍处于原型验证阶段，尚未与企业现有IT系统及工作流程深度集成。而制约其落地的核心因素包括：部分量子算法在实际业务场景中的优势尚未得到大规模数据验证；量子—经典混合计算的系统级架构与协同优化方案仍不成熟。这也导致许多企业对量子计算投入的回报周期与明确价值尚存疑虑，影响了其采用意愿。

破局的关键

量子计算应用真的遥不可及吗？并不。近年来的实践证明，随着硬件稳定性的提升与算法库的持续完善，人工智能、金融风控与药物筛选等领域有望成为量子应用软件规模化落地的前沿突破口，这些领域的应用尝试与突破，给量子计算产业的发展带来了希望。

而在全国战略层面上，破局的关键在于坚守全链条自主可控底线，以“三硬三软”协同突破为中心，构建政企研协同的“全国一盘棋”攻坚格局。具体而言，国家层面需强化顶层设计，调集队伍展开联合攻关；科研机构要筑牢源头创新，同时做好工程能力衔接；企业要做好应用落地、推动成果转化，地方政府则应发挥禀赋优势、形成差异化布局。

从技术发展角度，现阶段我们应重点攻克含噪声的中等规模量子阶段（NISQ）向容错量子计算过渡的瓶颈，推动芯片规模化量产，强化云平台混合算力输出，并在重点领域打造规模化应用示范，全面激活产业发展动能。

量子计算作为新质生产力的重要载体，其竞争本质是全链条能力的比拼。中国唯有坚守自主创新底线，持续优化“三硬三软”协同生态，方能在全球量子科技竞争中占据主动，迈出高水平自立自强的前进步伐。

（作者系中国科学技术大学教授、安徽省量子计算工程中心主任，《中国科学报》记者赵广立编辑整理）