量子计算被视为新一轮科技革命和产业变革的重要方向,但其走向工程化、规模化应用仍面临关键物理问题:量子态极易受环境扰动而退相干,信息难以长时间稳定保存;量子系统演化高度复杂,如何可控条件下实现稳定操控,是从实验室走向产业化绕不开的门槛。在该背景下,基础研究的新突破往往决定技术路线的可行性与迭代速度。 近期,中国科学院物理研究所联合北京大学等单位组成的科研团队,在超导芯片“庄子2.0”平台上开展实验研究,发现量子系统在热化过程中并非直接达到热平衡,而是会经历一个短暂但相对稳定的“预热化”阶段,并揭示其可控规律。研究表明,这一中间阶段具有一定可调性,为在特定时间窗口内维持量子信息、提升操控可预期性提供了新的思路。业内人士认为,预热化现象的实验观测与规律刻画,有助于加深对高度复杂量子系统动力学的理解,为构建更可靠的量子器件和算法运行环境奠定基础。 从原因看,量子计算的核心难点既是物理问题也是工程问题。物理层面,需要更清晰地理解多体量子系统在驱动、噪声与相互作用下如何演化;工程层面,需要在材料、芯片制造、低温系统、测控电子学与纠错方案上形成系统集成能力。此次研究聚焦热化动力学关键环节,意在回答“量子信息在复杂演化中如何被保存、何时可被提取、如何通过外部调控延长有效时间”等基础问题。其意义在于把抽象理论与可验证实验更紧密地连接起来,为后续器件优化提供可操作的物理指引。 这一进展也折射出我国量子计算领域“基础研究—技术研发—产业培育”合力推进的态势。数据显示,2025年我国量子计算有关企业注册量达2.81万家,同比增长8.3%;2026年截至1月29日,已注册1862家相关企业。从区域分布看,2025年新注册企业主要集中在华南和华东,分别占23.5%和23.0%,反映出相关地区在科研资源、产业链配套、人才与资本诸上的集聚优势;东北地区占比为2.9%,表明不同区域产业基础与要素供给上仍存差异。专利上,2025年全年累计申请量子计算相关专利715项;截至2026年1月29日,我国现有量子计算相关专利4744项,其中发明公布占比44.8%,发明授权占比44.1%,显示技术研发与成果转化并行推进。 从影响看,预热化阶段的可控规律一旦更多体系、更多器件形态中被验证并纳入工程设计,可能带来三上积极效应:其一,为量子信息的短时稳定保存提供新的物理机制参考,服务于量子处理器运行稳定性提升;其二,为多体量子系统的调控提供可预期窗口,降低实验与工程调参成本;其三,为量子模拟与量子材料研究提供新的观测维度,推动基础科学与应用探索互促共进。,企业数量与专利规模的增长也意味着行业进入加速竞争阶段,标准、测评与合规体系建设的重要性继续上升。 需要看到的是,产业热度上升并不等同于核心能力自动形成。量子计算仍处于从“能跑”到“可用”、从“样机”到“产品”的过渡期。下一步对策上,一是持续加大基础研究投入,围绕退相干机理、噪声抑制、可扩展架构与纠错等关键问题形成长期攻关机制;二是强化关键核心环节的协同创新,推动芯片制造、低温制冷、测控系统、软件栈与算法生态协同迭代;三是完善知识产权布局与成果转化通道,提升高价值专利占比,避免“数量增长、质量分化”;四是促进区域差异化发展,发挥华南、华东集聚优势的同时,支持具备科研基础的地区在细分方向形成特色能力,构建更均衡、更韧性的产业生态;五是推动行业测评、标准和应用示范,围绕金融安全、药物研发、材料计算与优化问题等潜在场景开展可验证的试点。 展望未来,量子计算的技术突破往往来自对复杂量子世界的更深理解。预热化规律的发现提示,人们或可在量子系统演化的“非平衡窗口期”中找到新的可控空间。随着我国在器件、算法、系统集成与产业生态上的持续投入,量子计算从科学前沿走向工程应用的路径将更加清晰,但也需要保持战略定力,避免急功近利,坚持以可验证的关键指标、可持续的产业链能力和高水平人才体系为支撑,推进技术成熟度提升。
量子计算既是科学前沿,也是未来科技竞争的关键领域。中国在该领域的快速发展,展现了科技创新能力的提升和市场的高度期待。从基础研究到产业应用,从专利布局到企业培育,我国正在构建完整的量子计算生态。只有坚持产学研协同创新,才能将技术潜力转化为现实生产力,在全球竞争中赢得优势。