2月14日本源量子官宣：今日，中国第三代自主超导量子计算机“本源悟空”全球访问量突破2000万次，刷新了我国自主量子算力服务规模纪录。

据了解，“本源悟空”已覆盖全球139个国家和地区，海外用户中，美国、俄罗斯、日本、加拿大等国用户活跃度位居前列。有意思的是，美国用户访问量一直稳居境外访问量第一。

其实，本源悟空只是国产量子产业技术应用的一个缩影，目前国产芯片、操作系统、稀释制冷机等核心技术已基本实现国产化替代。

量子计算作为全球最前沿的新技术，其主要技术路径主要包括：超导、离子阱、光量子、量子点、冷原子等。从技术研发上看，超导路线拥有最多的技术追随者。

基于超导量子位的量子计算是基于超导性能的材料，使用电荷量子比特、磁通量子比特和相位量子比特这3种方式来形成量子比特。超导量子比特在操控、耦合、测量、扩展等方面具有显著优势。过去几十年里，超导量子计算有一定的发展，实现了与量子态所需精度相当的高精度控制、微波单光子状态的制备等主要技术。超导技术路线的缺点是易受环境噪声影响使得退相干时间变短，进而增加量子比特的操作难度。

如国际商业机器公司（IBM）开发的超导量子芯片比特数量已进入千位时代，在全球已部署了70余台量子计算机。

同时，国产第三代自主超导量子计算机——本源悟空，搭载72位自主超导量子芯片“悟空芯”，这款芯片在中国首条量子芯片生产线上制造，共有198个量子比特，其中包含72个工作量子比特和126个耦合器量子比特。目前，已完成137个国家用户的30万个量子计算任务。

量子计算机是一项综合而复杂的技术集成。以超导量子计算机为例，量子计算机主要包含量子芯片、量子计算测控系统、低温制冷系统、量子计算机操作系统、应用软件等多个方面。

1、量子芯片

量子芯片作为量子计算机的“心脏”，是量子计算机中最难的部分，负责执行关键的运算加速过程，而这一过程需要将问题转化为量子算法，并通过特殊的调制脉冲信号输入量子芯片，最终采集并分析量子芯片输出的信号以获得问题的解答。其相当于电脑的核心资源优化环节。

目前，国产量子芯片就上述提到的本源量子“悟空芯”，其高密度微波互连模组已完全国产化，国产化率超过80%，打破国外垄断。

2、量子计算测控系统

量子芯片的高效运行并非孤立存在，它还需要一个完善的硬件系统来支持，包括量子芯片封装技术、量子芯片测试平台以及量子测控系统、相关元器件等。

其中，量子计算测控系统负责量子芯片所需信号的生成、采集、控制与处理，是实现量子芯片编程的关键工具。它如同一名精通量子语言的“翻译官”，将人类世界的复杂问题转化为量子芯片能够理解的“语言”，并引导量子芯片进行高效的计算。

目前，国产“本源天机”第三代测控系统，支持同时下发和执行200个量子线路，显著提升运行效率，并实现量子芯片批量自动化测试。

3、稀释制冷机

量子芯片测试平台由极低温稀释制冷机及配套设施构成，为量子芯片提供接近绝对零度的极低温环境、红外辐射噪声屏蔽、磁场噪声屏蔽和极低的机械振动等高度隔离的运行条件，同时还需要高效率的导热组件来及时带走量子芯片运行时产生的热量。

国盾量子联合科大于2024年推出的国产室温操控系统和稀释制冷机，已经实现了国产化替代；并且达到国际先进水平。

4、量子纠错与信号传输技术

高密度微波互连模组是关键，承担量子芯片与外部设备的信号传输，需在极低温下隔绝热量。中国通过自主研发，成功实现该模组的国产化，成本远低于进口，支持100+位量子芯片的稳定传输。

5、量子操作系统级软件技术

在软件技术方面，量子计算机同样需要一套完整的软件系统来支持其运行，包括量子计算机操作系统、量子语言编译器、量子应用软件以及量子计算机集成开发环境等。这些软件系统不仅为用户提供量子程序的编程和操作界面，还需要对接硬件，将程序转换为硬件所需的指令信号，确保量子计算机能够高效、准确地执行各种计算任务。

目前包括量子操作系统、编程语言和应用软件，需与硬件深度适配。中国已实现从操作系统到应用的全链条自主可控，国产化率超过80%。

如上所述，大部分量子计算核心部件均实现国产替代；但在部分底层元器件（如部分极低温线缆）仍需依赖进口，需进一步补足短板。

也就是说，目前国产量子计算产业，在量子芯片、操作系统、稀释制冷机等核心技术和设备上已形成全产业链自主能力，关键硬件国产化率超过80%；已基本能实现国产化替代，产业链相对完整。

根据科技咨询公司ICV发布的数据，2023年全球量子产业规模达到47亿美元，2023至2028年的年均复合增长率（CAGR）预计将达到44.8%，到2035年量子计算产业总市场规模有望达到8117亿美元。

而根据赛迪顾问数据，2025年，中国量子计算产业规模持续迅速上升，预计保持30%以上的增长率，市场规模将达到115.6亿元。

从全球布局来看，美国和欧洲是量子产业生态的活跃地区，欧美国家的量子企业聚集度较高，全球占比超过60%。

其中，国际商业机器公司（IBM）作为全球量子计算领跑者，于2023年12月发布1121比特量子处理器Condor，并推出首款模块化量子计算机IBM Quantum System Two。

近期，美国谷歌公司开发的一款量子芯片Willow，首次实现了“低于阈值”的量子计算——即在扩展量子比特数量时，能够降低误差率，这是量子计算领域一个重要里程碑。

目前，加拿大、日本、中国的量子计算团队也在迅速向几百、上千比特迭代。其中国产本源量子于2024年1月上线“本源悟空”超导量子计算机，搭载由72个计算比特和126个耦合比特构成的量子芯片。

相比而言，IBM、谷歌等企业在量子纠错和生态链建设领先，如IBM Quantum Network拥有250多家成员，覆盖多国企业与学术机构。但中国在硬件国产化率（如“本源悟空”80%以上）和算力服务规模（2000万次访问）上表现突出。

同时，全球量子计算仍处于从实验室向产业过渡的阶段。中国通过“本源悟空”等设备率先实现算力规模化服务；而欧美更聚焦于底层技术突破，如谷歌的纠错芯片。

因此，中国在量子计算领域已形成全产业链自主能力，关键硬件国产化率超过80%，并在算力服务规模、跨行业应用及国际化合作上领先。尽管在量子纠错等底层技术上仍需追赶欧美，但凭借政策支持、专利积累和商业化落地速度，中国正从“并跑”向“领跑”转变。未来需进一步补足核心元器件短板，加速量子计算与人工智能、6G等技术的融合，以巩固全球竞争力。