来源：联想创投
2024年底，一颗巨石被投入到量子计算的广袤湖面，一时激起千层浪，让量子计算再次成为全球瞩目的科技焦点。
谷歌最新量子芯片Willow能够在不到5分钟的时间完成一个“标准基准计算”，而即使当今最快的超级计算机，完成这项计算也需要“10的25次方”年的时间，远超宇宙的年龄；该量子芯片还攻克了困扰人类近30年量子计算纠错问题。与此同时，中国无锡的太湖之滨，图灵量子参与建设的光子芯片中试线正在悄然运转。
这两个看似毫无关联的场景，却共同指向量子计算技术实用化的关键跃迁——前者以超导量子比特的纠错突破开启新纪元，后者则以光量子芯片的量产能力为产业注入新动能。
当前阶段，全球量子计算领域呈现出“多路线并行” 的特征，超导、离子阱、光量子等多种技术路线都在不断发展。在这种技术发展格局下，其中生态合作正在成为影响下一程进展的关键因素之一。
01
全球量子计算格局：
多元技术路线并行
当下，全球量子计算领域呈现出 “多路线并行” 的特征，超导、离子阱、光量子等多种技术路线，成为了全球科技巨头们主要聚焦的研究方向。
美国主要在超导量子比特领域深耕，欧洲和日本则通过产学研协同推进，分别在光量子与离子阱技术上取得进展。而中国在超导、离子阱、光量子等量子计算技术路线上全面布局、多点开花，不断取得创新性关键技术突破，稳步缩小与国际前沿水平的差距。美国科技巨头凭借其在科技领域长期积累的优势，在量子计算研发方面投入巨大。其中，谷歌、微软、IBM 等企业成为推动美国量子计算发展的主力军。
谷歌于2024年底推出新一代量子芯片Willow，其包含105个量子比特，在随机电路采样基准测试中仅用不到5分钟就完成了传统超级计算机需10^{25}年（远超宇宙年龄）的计算任务，实现了量子计算优越性的新里程碑。其核心突破在于量子纠错技术——随着量子比特数量增加，系统错误率呈指数级下降，成功攻克了自1995年Peter Shor提出量子纠错理论以来持续30年的技术难题。通过创新的超导量子比特布局和实时纠错算法，Willow芯片在7×7量子比特阵列测试中，错误率随规模扩大反而降低50%。这一突破有望推动量子计算从实验室走向实用化。
微软耗时17年研发出量子计算芯片 Majorana 1，采用全球首个拓扑导体，利用马约拉纳零模式（MZM）构建量子比特，展现出更高的稳定性和可扩展性潜力。这一创新成果使微软在高性能计算与人工智能融合领域迈出了重要一步，未来有望扩展到百万个量子比特，大大提升计算能力和应用场景的广泛性 。
IBM的量子计算突破可谓是全球量子竞争的标杆。通过在超导量子比特的研究上不断积累技术优势，IBM不仅提升了量子计算机的计算能力，也逐步推动量子技术在多个行业的应用。例如，量子计算在金融领域的应用，能够通过更精确的量子模拟加速风险评估与投资决策；而在药物研发中，量子计算技术能够模拟复杂分子的结构和反应，进而为药物设计提供更高效的支持。
欧洲通过“量子旗舰计划”整合了企业、高校和科研机构的力量，联合攻关光量子、离子阱等主流技术路线。该计划为欧洲量子计算的发展提供了长期稳定的支持，促进了超导、光子等多领域技术的快速进步。此外，欧洲航天局与中国合作的太阳风探测项目中，量子通信技术在地空数据传输中的潜在应用，进一步展示了量子技术的多元化发展前景。
日本通过将量子技术与超算中心相结合，日本积极探索量子-经典混合计算的模式，充分发挥量子计算的优势，同时借助传统超级计算机的强大能力，为解决复杂问题提供了新的途径。
放眼中国，在超导量子计算领域，研究团队不断优化超导量子比特的性能，实现了多个比特的高精度操控，提升了量子计算的稳定性和计算能力，在一些关键技术指标上逐步缩小与国际先进水平的差距。在离子阱技术方面，成功实现了多个离子的囚禁和量子态制备，为构建大规模离子阱量子计算机奠定了坚实基础；在光量子领域，中国成功构建了具有一定规模的光量子计算原型机，实现了快速的量子计算任务，在光量子纠缠和计算算法等方面取得了一系列创新性成果，展现出强大的发展潜力。
02
从技术卡位到生态赋能：
一家中国CVC的“量子拼图”
联想创投作为联想集团的CVC，始终扮演着“科技瞭望塔”的角色，围绕AI 产业链上下游已深耕十年，并且积极寻找算力突破的新机会，量子计算无疑是重点关注的方向。
近几年，联想创投逐渐在量子计算领域“精准落子”，通过投资华翊量子、图灵量子等量子计算赛道代表性公司，形成对离子阱、光量子等主流技术路线的卡位布局。
华翊量子专注于离子阱技术，利用离子阱的高保真度特性（逻辑门精度达 99.99%），主攻精密测量与量子通信。离子阱技术在量子计算领域具有独特的优势，高保真度的逻辑门能够减少计算误差，提高计算的准确性。华翊量子在这一技术路线上不断深耕，有望在精密测量和量子通信领域取得重要突破，为相关行业带来创新性的解决方案。
图灵量子作为国内首家光量子计算公司，公司以光子芯片和量子计算为底层基础，具备光子芯片设计、流片、封测及量子算法开发的全流程研发能力。2024年9月，图灵量子牵头建成的国内首条光子芯片中试线已正式启用，年产能达1万片晶圆。此外，图灵量子还联合上海交通大学无锡光子芯片研究院、国家超算中心打造国内首个量子智算中心，推动了量子计算与人工智能的融合，为相关领域的研究和应用提供了强大的计算支持。
然而，对所有量子计算企业而言，即使完整了技术突破与基础产业化布局，都面临着产业化的困境。量子计算的产业化就像是一场漫长的马拉松，生态合作正在成为影响未来的关键因素之一。
联想集团南方智能制造基地以图灵量子为例，联想创投通过“光明计划”，提供端到端智造服务，覆盖协同研发、中试熟化与量产智造。在联想创投联合推出的“火种计划”中，联想研究院上海分院与图灵量子协同开发量子人工智能教研平台Quantum AI on Box，仅用6个月便完成从概念设计到样机量产，成功解决了光量子教育产品的小批量试制难题。生态协同还延伸至市场拓展，双方联合开发的全球首款片上光量子计算平台QMatrix已在多所高校落地，推动高校量子信息、人工智能、计算机、物理等学科的创新型人才培养。
联想创投依托联想集团全球供应链优势以及CVC2.0生态，与图灵量子携手，打造了量子计算从实验室到产业跨越的可复制范本。
03
中国机遇：多维突破与生态融合之路
量子计算，是一场关于未来的博弈。
近年来，全球量子计算市场呈现出快速增长的态势。相关研究报告显示，预计到2030年，全球量子计算市场规模将达到2155亿美元，到2035年有望突破8117亿美元 。中国将量子信息列为“十四五” 规划的核心领域，出台了一系列政策支持量子计算技术的研发和产业化应用。政策与资本的双轮驱动，为量子计算企业提供了良好的发展环境，加速了技术的转化和应用。在政策的引导下，大量资金涌入量子计算领域，支持企业进行技术研发、设备购置和人才培养，推动了量子计算产业的快速发展。
现阶段，量子计算在多个领域已经展现出巨大的潜力。在金融领域，量子计算可以用于风险建模、投资组合优化等。通过量子算法，能够更快速、准确地处理海量金融数据，分析市场趋势，为金融机构提供更精准的风险评估和投资决策建议，提高金融决策的准确性和效率，降低投资风险。在药物研发领域，通过量子计算模拟药物分子的结构和相互作用，可以加速药物研发的进程。传统药物研发需要耗费大量的时间和资金进行实验筛选，而量子计算能够在虚拟环境中模拟药物分子与靶点的结合过程，提前预测药物的活性和副作用，大大缩短研发周期，降低研发成本。
不过要承认，量子计算在应用过程中仍然面临着一些瓶颈。百万量子比特的操控技术仍然不成熟，量子比特容易受到环境干扰，导致计算误差，这使得大规模、高精度的量子计算难以实现。量子计算机对运行环境的要求较高，需要极低温、极弱磁场等特殊环境，这增加了设备的成本和维护难度，限制了量子计算的大规模应用和推广。
当量子计算发展到“应用验证期”，中国的差异化发展路径愈发清晰：通过发挥工程能力优势，借助国家超算中心的算力优势构建混合计算生态，还有依托诸如联想创投等产业资本的生态整合赋能，加速从实验室到市场的转化过程。
当前可以清晰地看到，从政策支持到资本投入，再到产业生态的构建，中国在量子计算领域的创新发展与产业落地之路正在加速推进。量子计算带来的不仅是算力的指数级提升，更是认知维度的革命性跃迁。
当无锡的光子芯片产线与硅谷的超导处理器同步运转，人类正在书写计算文明的新篇章——这或许是最激动人心的科技叙事。
封面图由AI生成
