量子比特規模破千、相干時間顯著延長、保真度刷新至99%以上……今年以來，全球量子計算領域的新消息不斷，量子比特數量、質量實現雙提升。

科研進展不停，資本也聞風而動。有數據統計，僅今年一季度，我國量子科技相關融資總額已超越2025年全年總量。

量子，一個人們“讀不懂”“看不到”的神秘存在，卻與人們生活息息相關。什麼是量子計算？如何理性看待量子計算的應用前景？科技日報記者就此進行了採訪。

“量子計算就是利用量子力學的性質，開發出的一種新的運算工具。與電子計算機相比，它的性能是‘指數上升’。”中國科學院院士郭光燦簡明扼要地解釋了量子計算的本質。

量子計算為什麼能帶來指數級的躍遷？不妨與傳統的計算方式比一比。

算盤和電子計算機是兩種人們熟悉的計算工具。一把算盤上，一列珠子一次只能打出一個數字，不可能同時撥出“1”和“2”﹔一根晶體管，一個信息單位（比特）要麼代表0，要麼代表1，不可能同時表示“0”和“1”。因此，運用這兩種工具進行計算，都是“按部就班”，一步一步來。

但在量子世界裡，傳統的運算模式被顛覆了。北京理工大學物理學院量子技術研究中心長聘教授尹璋琦介紹，因為量子力學中的疊加原理，量子世界的信息單位，即量子比特，可以既代表“1”也代表“0”。而兩個量子比特組合，就可以代表“00”“01”“10”“11”四種信息。隨著量子比特數量的增加，其存儲信息也以2n的模式，實現指數級增長。

“這也意味著，10量子比特就可以‘一次性’處理1024種可能性，經典計算機則需通過線性遍歷，執行1024次獨立運算，才能完成同等覆蓋范圍。”尹璋琦說。

中國科學技術大學講席教授陸朝陽形象地把量子疊加特性比作“分身術”。“這一特點打破了經典邏輯中‘非此即彼’的模式，帶來了計算范式根本性的轉變。”陸朝陽說。

量子疊加是量子計算核心原理中最基礎、最關鍵的一條。量子糾纏、量子干涉等特性，則讓量子計算具備了協同處理復雜問題的能力，同時計算精准度也得以提高。

在計算原理之外，還有很多人好奇，量子計算機到底長啥樣？尹璋琦告訴記者，不同技術路線下，量子計算機的裝置不盡相同。以利用人工原子為量子信息載體的超導路線量子計算機為例，其主要由超導量子芯片、稀釋制冷機、測控系統等部分構成。

量子計算機性能強大，但它是否“無所不能”，能夠解決生活中所有算不了、算不准的問題？對此，多位專家呼吁理性看待量子計算的應用邊界與發展現狀。

從應用邊界上看，專家們表示，量子計算並非把不可計算的問題變成可計算，而是提高部分問題的求解效率。量子計算機也不會代替電子計算機，它更像是面向特定難題的高端計算工具，兩者互為補充。

從產業發展看，陸朝陽坦言，當前，量子計算還處於發展初期，還只能針對特定問題進行計算。行業后續應聚焦核心問題開展攻關，促進產業鏈形成，構建產業健康生態。不能盲目炒作，夸大量子計算應用，吸引資本盲目入局，導致產業生態泡沫化。

“比如，目前量子計算產品已經落地並服務於人工智能、金融科技、醫療等說法，根據學術界嚴謹的共識並不成立。”陸朝陽說。

以人工智能應用場景為例，尹璋琦介紹，隨著人工智能模型越做越大，算力、能耗成為發展瓶頸。量子計算機則有望突破傳統芯片的能效比和算力極限，促進人工智能技術發展。但目前，如何讓兩者更好“手牽手”，使量子計算機的算力與實際應用需求緊密結合、相互匹配，仍有待繼續探索。

尹璋琦指出，當前，所有“量子優越性”實驗均針對高度定制化的數學問題，因此在具體行業落地中，並不是“拿來就能用”。就像人工智能大模型在各個行業落地，需要依靠豐富的行業數據，充分在實踐中迭代一樣，量子計算也要有充足、豐富的行業數據庫、數據集，在持續錘煉、調試中，提升協同能力。

“行業更需凝聚共識，打破數據孤島，促進數據合規共享﹔同時，資本要保持定力，量子計算落地需要長期穩定的投入，而非盲目地一擁而上、一哄而散。”尹璋琦說。