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明本報告版權屬于中國信息通信研究院，并受法律保護。量子計算發展態勢轉載、摘編或利用其它方式使用本報告文字或者觀點的，量子計算發展態勢研究報告應注明“來源：中國信息通信研究院”。違反上述聲明者，研究報告本院將追究其相關法律責任。（2023年）(2023年)中國信息通信研究院技術與標準研究所2023年

12月中國信息通信研究院技術與標準研究所2023年12月版

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明本報告版權屬于中國信息通信研究院，并受法律保護。轉載、摘編或利用其它方式使用本報告文字或者觀點的，應注明“來源：中國信息通信研究院”。違反上述聲明者，本院將追究其相關法律責任。前

言量子計算以量子比特為基本單元，利用量子疊加和干涉等原理實現并行計算，能在某些計算復雜問題上提供指數級加速，是未來計算能力跨越式發展的重要方向。量子計算的發展和應用具有重大戰略意義和科學價值，已成為全球主要國家在前沿科技和未來產業領域的政策布局和投資推動的重點方向之一。當前，量子計算處于理論研究、工程研發、應用探索和產業化培育并行發展的關鍵階段。超導、離子阱、中性原子、光量子、硅半導體等主要技術路線的基礎科研和工程研發亮點成果不斷涌現，應用場景探索在化學模擬、量化金融、醫療健康、航空交通等領域廣泛開展，科技巨頭和初創企業布局以量子計算云平臺、軟件開源社區、產業聯盟等為重點的產業生態建設發展迅速。量子計算云平臺是推動應用探索和產業化發展的生態匯聚點和支撐驅動力，國內外不同類型量子計算云平臺開放發展競爭激烈，三大服務模式日趨成熟，標準體系建設和基準測評研究逐步成為業界各方的關注熱點。中國信息通信研究院在《量子計算發展態勢研究報告》（2022

年）的基礎上，持續跟蹤分析

2023

年國內外量子計算技術研究、應用場景探索和產業生態培育等方面的進展成果和發展演進趨勢，并進一步聚焦量子計算云平臺，初步提出量子計算云平臺功能框架和標準體系建議，分析總結基準測評的研究與實踐結果，最后結合量子計算領域發展現狀、趨勢和問題提出發展建議，為凝聚業界各方共識合力提供參考。目

錄一、量子計算已成為前沿科技和未來產業關注熱點................................................1二、量子計算科研攻關與軟硬件研發保持高度活躍................................................2（一）

多種硬件技術路線并行發展，亮點成果頻出

.....................................2（二）

量子計算軟件持續開放探索，功能各有側重

.....................................7（三）

量子糾錯突破盈虧平衡點，未來需持續攻關

...................................11（四）

環境測控系統取得新進展，性能指標待提升

...................................13三、應用探索多領域廣泛開展，產業生態初步形成..............................................16（一）

應用探索成業界熱點，行業領域趨向多元化

...................................16（二）

實用化落地尚未突破，硬件性能提升是基礎

...................................19（三）

產業聯盟與開源社區成為生態發展重要助力

...................................21（四）

歐美量子計算企業活躍，產業生態初具雛形

...................................23四、量子計算云平臺是構建應用產業生態重要支點..............................................28（一）

國內外企業機構加速布局，搶占產業生態位

...................................28（二）

量子計算云平臺功能架構可借鑒經典云計算

...................................30（三）

量子計算云平臺的服務和業務模式逐步完善

...................................32（四）

云平臺成為開展科研與應用探索的重要支撐

...................................34五、量子計算云平臺標準和基準測評研究持續開展..............................................37（一）

國內外積極布局推動量子計算基準測評研究

...................................37（二）

構建量子計算云平臺基準測評體系參考模型

...................................39（三）

開展測評實踐驗證，驗證平臺硬件實際能力

...................................41（四）

量子計算云平臺標準體系建設需進一步推動

...................................46六、機遇與挑戰并存，多策并舉加快量子計算發展..............................................49圖

目

錄圖

1量子計算主要技術路線代表性研究成果............................................................3圖

2

量子計算主要硬件技術路線關鍵指標對比概況................................................7圖

3

量子計算軟件體系架構圖....................................................................................8圖

42023

年

Gartner

量子計算技術成熟度預測.......................................................20圖

5全球代表性量子信息產業聯盟概況

.................................................................21圖

6

國內外量子計算軟件

GitHub

開源社區活躍度................................................22圖

7

量子計算產業生態與國內外代表性企業概況..................................................25圖

8中美量子計算產業基礎能力對比

.....................................................................27圖

9國內外代表性量子計算云平臺概況

.................................................................28圖

10量子計算云平臺功能架構參考模型

...............................................................30圖

11

量子計算云平臺三大服務模式........................................................................32圖

12量子計算云平臺脈沖級實驗套件功能

...........................................................36圖

13量子計算云平臺基準測評體系參考模型

.......................................................40圖

14單比特

RB

測試結果

........................................................................................42圖

15雙比特

RB

測試結果

........................................................................................42圖

16量子體積（QV）測試結果..............................................................................43圖

17DJ

算法測試結果

..............................................................................................44圖

18QFT

算法測試結果...........................................................................................44圖

19哈密頓量模擬算法測試結果

...........................................................................45圖

20量子計算云平臺標準體系架構

.......................................................................48表

目

錄表

1國內外代表性量子計算應用開發軟件................................................................9表

2國內外代表性量子計算編譯軟件........................................................................9表

3國內外代表性量子計算

EDA

軟件....................................................................11表

4

代表性量子計算測控系統..................................................................................15表

5量子計算應用場景分析......................................................................................16表

6量子計算云平臺基準測評初步測試結果匯總..................................................41量子計算發展態勢研究報告（2023

年）一、量子計算已成為前沿科技和未來產業關注熱點量子計算以量子比特為基本單元，利用量子疊加和干涉等原理實現并行計算，能在某些計算復雜問題上提供指數級加速，是未來計算能力跨越式發展的重要方向，將對傳統技術體系產生沖擊、進行重構，成為引領新一輪科技革命和產業變革方向的顛覆性創新。量子計算的發展和應用具有重大戰略意義和科學價值，已成為全球主要國家在前沿科技和未來產業領域的關注焦點之一。近年來，全球

30

個國家和地區制定發布了以量子計算為重點的量子信息發展戰略或法案，不完全統計投資總額超過

280

億美元。量子計算領域基礎科研和技術創新持續保持活躍，科研論文和專利申請數量近年來屢創新高，初創企業數量和投融資金融也經歷一輪爆發式增長。近一年來，全球科技巨頭、初創企業和研究機構在量子計算領域的關鍵技術攻關、軟硬件工程研發、應用場景探索和產業生態培育等方面取得了諸多重要進展和亮點成果。量子計算云平臺作為集成量子計算軟硬件能力，面向用戶提供服務，支撐算法研究、應用探索和產業培育的生態匯聚點，是展現量子計算技術能力和產業化發展水平的重要視角。近年來，國內外各類量子計算云平臺持續推出，多方開放競爭，功能框架和服務模式不斷豐富和完善，已成為推動量子計算技術產業演進和產學研用合作的關鍵助推器。基于量子計算云平臺開展量子計算軟硬件系統的功能和性能測評驗證，也是業界關注的熱點方向之一，近年來在基準測評指標和測試方法等方面發展演進迅速。1量子計算發展態勢研究報告（2023

年）本報告對近一年來量子計算領域基礎科研與工程研發的重要進展進行梳理總結，包括量子計算硬件主要技術路線研究成果，軟件系統研發動態，量子糾錯編碼實驗，環境測控系統進展。對各領域量子計算應用場景探索進展進行分析，分析殺手級應用落地面臨的挑戰，探討量子計算企業、產業生態和開源社區等方面發展動態。對比國內外量子計算云平臺發展情況，提出量子計算云平臺的參考功能架構、主要功能需求和三大服務模式。此外，報告還提出量子計算云平臺基準測評體系框架，開發電路級、系統級和應用級測試用例，對代表性云平臺進行了測試驗證。最后，報告總結量子計算演進趨勢，提出未來發展關注重點。二、量子計算科研攻關與軟硬件研發保持高度活躍（一）多種硬件技術路線并行發展，亮點成果頻出量子計算硬件有多種技術路線并行發展，主要可分為兩大類：一是以超導和硅半導體等為代表的人造粒子路線，二是以離子阱、光量子和中性原子為代表的天然粒子路線。人造粒子路線可重用半導體集成電路制造工藝，在比特數量擴展方面具有一定優勢，但在提升邏輯門精度等指標方面受到基礎材料和加工工藝等限制。天然粒子具有長相干時間和高邏輯門精度等優勢，但在比特數量擴展等方面面臨挑戰。近年來，各種主要技術路線均有研究成果不斷涌現，呈現開放競爭態勢，尚無某種技術路線體現出明顯綜合優勢。2023年量子計算硬件主要技術路線的代表性研究成果如圖

1

所示。2量子計算發展態勢研究報告（2023

年）來源：中國信息通信研究院（截至

2023

年

11

月）圖

1量子計算主要技術路線代表性研究成果超導技術路線基于超導約瑟夫森結構造擴展二能級系統，具有可擴展、易操控和集成電路工藝兼容等優勢，受到眾多科研機構、科技巨頭和初創企業重視，科研進展成果豐富。2023

年，QuantWare推出

64

位超導量子比特處理器

Tenor“祖沖之二號”可操縱量子比特至

176

位量子電路完成無漏洞貝爾實驗

。谷歌使用超導量子處理器模擬操控非阿貝爾任意子，并通過非阿貝爾編制實現任意子糾纏態

。中科大聯合團隊實現

51

位超導量子比特簇態制備

。Rigetti

推出

84

位超導量子處理器

Ankaa-1

。中科院物理所利用

41

位超導量子芯片“莊子”1。中科大擴展超導量子處理器2。蘇黎世聯邦理工基于超導34561

https://tech.eu/2023/02/23/quantware-debuts-64-qubit/2

/a/202303/08/WS6407d466a31057c47ebb2f6e.html3

/articles/s41586-023-05885-04

/articles/s41586-023-05954-45

/articles/s41586-023-06195-16

/rigetti/introducing-the-ankaa-1-system-rigettis-most-sophisticated-chip-architecture-unlocks-a-ab3f05e3c2643量子計算發展態勢研究報告（2023

年）模擬“侯世達蝴蝶”拓撲物態7。日本富士通和

RIKEN

發布

64

比特超導量子計算機8。總體來看，超導量子計算處理器比特規模和保真度等指標逐年穩步提升，在糾纏態制備、拓撲物態模擬等科研實驗方面取得諸多進展，是量子計算領域業界關注度最高的發展方向。離子阱路線利用電荷與磁場間所產生的交互作用力約束帶電離子，通過激光或微波進行相干操控，具有比特天然全同、操控精度高和相干時間長等優點。2023

年，Quantinuum

發布

其全連接量子比9特離子阱原型機

Model

H2

的單比特和雙比特量子邏輯門保真度達到99.997%和

99.8%，量子體積指標達到

524288，成為業界最新紀錄10。華翊量子發布1137

位離子阱量子計算原型機

HYQ-A37，成為國內代表性成果。需要指出，離子阱路線未來發展需要突破比特規模擴展、高集成度測控和模塊化互聯等技術瓶頸，未來能否在量子計算技術路線競爭中占據優勢仍有待進一步觀察。光量子路線利用可利用光子的偏振、相位等自由度進行量子比特編碼，具有相干時間長、室溫運行和測控相對簡單等優點，可分為邏輯門型光量子計算和專用光量子計算兩類，以玻色采樣和相干伊辛等為代表的專用光量子計算近年來的研發成果較多。2023

年，中科大聯合團隊發布12255

光子的“九章三號”光量子計算原型機，進一步提升了高斯玻色采樣速度和量子優越性，基于光量子計算原型7

/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.131.0804018

/global/about/resources/news/press-releases/2023/1005-01.html9/news/quantinuum-sets-industry-record-for-hardware-performance-with-new-quantum-volume-milestone10/news/quantinuum-h-series-quantum-computer-accelerates-through-3-more-performance-records-for-quantum-volume-217-218-and-21911/simulator12

/prl/issues/131/154量子計算發展態勢研究報告（2023

年）機完成稠密子圖和

Max-Haf

兩類圖論問題求解13，驗證計算加速潛在優勢。玻色量子發布14100

量子比特相干光量子相干伊辛機“天工量子大腦”，與中國移動合作開展算力調度優化等任務可行性驗證15。硅半導體路線利用量子點中囚禁單電子或空穴構造量子比特，通過電脈沖實現對量子比特的驅動和耦合，具有制造和測控與集成電路工藝兼容等優勢。2023

年，新南威爾士大學實現16新型觸發器（flip-flop）硅量子比特。美國休斯研究中心提出17硅編碼自旋量子比特的通用控制方案。中科大實現18硅基鍺量子點超快調控，自旋翻轉速率超過

1.2

GHz。Intel

發布1912

位硅基自旋量子芯片

Tunnel

Falls。浙江大學20在半導體納米結構中創造了一種新型量子比特。硅半導體路線得到

Intel

等傳統半導體制造商支持，由于同位素材料加工和介電層噪聲影響等瓶頸限制，比特數量和操控精度等指標提升緩慢。中性原子路線利用光鑷或光晶格囚禁原子，激光激發原子里德堡態進行邏輯門操作或量子模擬演化，相干時間和操控精度等特性與離子阱路線相似，在規模化擴展方面更具優勢，未來有望在量子模擬等方面率先突破應用。2023年，加州理工展示21量子橡皮擦糾錯新方法，使激光照射下的錯誤原子發出熒光實現錯誤定位以便進一步糾錯處理，系統糾纏率提升

10

倍。普林斯頓大學22基于相似擦除13/articles/v16/s6414

/web/product15

/10.1007/s11433-023-2147-316

/doi/10.1126/sciadv.add940817

/articles/s41586-023-05777-318

/doi/10.1021/acs.nanolett.3c0021319

/content/www/us/en/research/quantum-computing.html20

/articles/s41565-023-01442-y21

/articles/s41586-023-06516-422

/articles/s41586-023-06438-15量子計算發展態勢研究報告（2023

年）原理將門操作錯誤轉化為擦除錯誤，有效提升邏輯門保真度。哈佛大學23基于里德堡阻塞機制控制方案，在

60

個銣原子陣列實現

99.5%雙比特糾纏門保真度，超過表面碼糾錯閾值。Atom

Computing

公司發布241225原子陣列中性原子量子計算原型機，成為首個突破千位量子比特的系統。中性原子路線近年來在比特數目擴展和量子糾錯等方面進展迅速，有望成為技術路線競爭中的后起之秀。量子計算多種技術路線研究成果不斷涌現，如何分析發展趨勢和進行橫向對比是業界關注點。圖

2

展示了五種主流技術路線關鍵指標的代表性成果對比情況，超導路線在量子比特數量、邏輯門保真度等指標方面表現較為均衡；離子阱路線在邏輯門保真度和相干時間方面優勢明顯，但比特數量和門操作速度方面瓶頸也同樣突出；光量子和硅半導體路線目前在比特數量、邏輯門保真度和相干時間等指標方面均未展現出明顯優勢；中性原子近年來在比特數量規模、門保真度和相干時間等指標方面提升迅速。需要指出，當前量子計算各技術路線的性能指標發展水平參差不齊，但距離實現大規模可容錯通用量子計算的目標都還有很大差距。23

/articles/s41586-023-06481-y24

/quantum-startup-atom-computing-first-to-exceed-1000-qubits/6量子計算發展態勢研究報告（2023

年）來源：中國信息通信研究院圖

2

量子計算主要硬件技術路線關鍵指標對比概況25（二）量子計算軟件持續開放探索，功能各有側重量子計算軟件是連接用戶與硬件的關鍵紐帶，在編譯運行和應用開發等方面需要根據量子計算原理特性進行全新設計，提供面向不同技術路線的底層編譯工具，具備邏輯抽象工程的量子中間表示和指令集，以及支撐不同計算問題的應用軟件。目前量子計算軟件處于開放研發和生態建設早期階段，業界在量子計算應用開發軟件、編譯軟件、EDA

軟件等方向開展布局，如圖

3

所示。25各技術路線指標統計是不同團隊和系統報道的最優值，并非在同一系統中同時實現各項最優指標。7量子計算發展態勢研究報告（2023

年）來源：中國信息通信研究院圖

3

量子計算軟件體系架構圖應用開發軟件為開發者提供創建和操作量子程序的工具集、開發組件以及算法庫，業界代表性應用開發軟件如表

1

所示。2023

年，QC

Ware推出量子化學軟件

SaaS

Promethium26。Quantum

Brilliance發布量子計算開發工具

Qristal

SDK27，用例包括經典量子混合應用、化學模擬以及自動駕駛等。瑞典查爾姆斯理工大學開發量子計算開源軟件

SuperConga28，協助用戶開展量子物理等領域的研究。未來，量子計算應用開發軟件發展需要進一步增加應用場景、計算問題和算法開發的支持能力，以及與不同硬件系統軟硬件協同適配性。26

/2023/04/17/qc-ware-launches-promethium-a-quantum-chemistry-saas-targets-hybrid-world-near-term/27

/article/638267292/quantum-brilliance-releases-open-source-software-for-miniature-quantum-computers28

https://www.chalmers.se/en/current/news/mc2-open-source-software-to-speed-up-quantum-research/8量子計算發展態勢研究報告（2023

年）表

1國內外代表性量子計算應用開發軟件類別名稱OpenFermionTensorFlowQuantumPennyLane領域化學發布機構Google人工智能機器學習XanaduInQuanto化學Quantinuum化學、經典量子混合應用、自動駕駛QuantumBrillianceQristalSDKChalmersUniversityofTechnologySuperConga量子物理量子計算應用開發軟件ChemiQVQNet化學人工智能化學本源量子HiQFermionPaddleQuantum華為百度人工智能QuOmics、QuChem、QuDocking、化學、生物制藥QuSynthesis圖靈量子QuFraudDetection、QuPortfolio金融來源：中國信息通信研究院編譯軟件用于明確量子編程邊界并確保程序編譯正確執行，并提供完善且體系化的語法規則用于協調和約束量子操作與經典操作，表

2

梳理了業界代表性量子計算編譯軟件。2023

年，Pasqal

發布中性原子量子計算軟件

Pulser

Studio29，使用戶能夠以圖形方式構建量子寄存器并設計脈沖序列。微軟發布

Azure

量子開發套件（QDK）預覽版30。Pasqal

推出用于數字模擬量子計算軟件

Qadence31。量子計算編譯軟件未來需要持續提升軟硬件協同編譯、調度和優化能力。表

2國內外代表性量子計算編譯軟件類別名稱特性發布機構29

/articles/pulser-s-130

/microsoft/qsharp/wiki/Installation31

/articles/pasqal-unveils-qadence-a-quantum-programming-library-for-digital-analog-quantum-computing9量子計算發展態勢研究報告（2023

年）具有

Terra、Aqua、Ignis、Aer等四個功能模塊，可用于編寫、模擬和運行量子程序QiskitIBMCirq針對量子電路精確控制、優化數據結構Q#量子編程語言、編譯器、資源估計器等GoogleQDK微軟全棧編程和執行環境，Quil、pyQuil

等組件ForestqbsolvStrawberryFieldsRigetti協助開發者為

D-Wave

機器開發程序D-WaveXanadu支持

python

庫原型設計和量子電路優化以圖形方式構建量子寄存器并設計脈沖序列PulserStudioQadencePasqal簡化在相互作用的量子比特系統上構建和執行數字模擬量子程序的過程根據硬件的脈沖級原生門自動優化量子程序Super.techProjectQSuperstaQ量子計算編譯軟件基于

python

編譯并對量子電路編譯優化執行ETHZurich基于

Python/C++編譯，可模擬噪聲量子門、參數化量子門等KyotoUniversityQulacs包含量子最優控制算法和脈沖庫，提供快速優化設計的調控解決方案支持

Python/QASM混合編譯和量子電路本地運行HiQPulseQComputeTensorCircuit華為百度騰訊支持自動微分、即時編譯、向量并行化和

GPU加速支持

Python、QASM、OriginIR、QuilQPanda等語言，可用于構建、運行和優化量子

本源量子算法支持經典量子混合編程，提供量子電路

中國科學isQ-CoreQuTrunkSpinQit分解、優化和映射等功能具有

QCircuit、Qubit、Qureg

等模塊，支持代碼的抽象封裝和操作執行院啟科量子支持

Python/OpenQASM2.0

編譯以及經典量子混合編程，兼容

Qiskit

語法量旋科技來源：中國信息通信研究院芯片設計

EDA軟件主要用于實現量子芯片的自動化設計、參數標定與優化、封裝設計等功能，表

3梳理了業界代表性的

EDA軟件。10量子計算發展態勢研究報告（2023

年）2023

年，亞馬遜推出開源軟件平臺

Palace32，可執行復雜電磁模型的3D模擬并支持量子計算硬件設計。量旋科技發布超導芯片

EDA軟件天乙33。未來，量子計算芯片

EDA

軟件需要在芯片性能驗證、設計自主程度、設計效率等方面持續研究和完善。表

3國內外代表性量子計算

EDA

軟件類別名稱特性發布機構用于超導量子處理器，構建芯片設計圖，產生定制組件QiskitMetalIBM用于超導量子處理器，可用于生成芯片設計，并在制造器件之前檢查信號路由光量子芯片設計輔助系統與光學模擬系統KQCircuitsIQM量子計算

EDA

FeynmanPAQS軟件圖靈量子本源量子量旋科技支持超導和半導體量子芯片版圖自動化設計本源坤元用于超導量子處理器，通過參數化生成量子器件，可自動布線算法天乙來源：中國信息通信研究院總體而言，量子計算軟件目前處于開放式探索階段，不同軟件功能各有側重，但由于硬件技術路線未收斂、應用探索尚未落地使用等原因，軟件技術水平基本處于研究工具級，與經典軟件成熟度相距尚遠。量子編程語言和框架、量子編譯器和優化器、量子誤差校正模塊等關鍵功能特性仍需要持續研發，構建完善的軟硬件技術棧和應用生態還有待業界進一步協同推動。（三）量子糾錯突破盈虧平衡點，未來需持續攻關量子糾錯可保護量子態免受噪聲或退相干影響，是可容錯量子信息處理中必不可少的環節。由于量子態的不可克隆、相干性以及32

/cn/blogs/quantum-computing/aws-releases-open-source-software-palace-for-cloud-based-electromagnetics-simulations-of-quantum-computing-hardware/33

/newsDetail/a915d803-d94d-485e-b6ad-ee6356062b9811量子計算發展態勢研究報告（2023

年）差錯連續性等特性，導致量子糾錯與經典糾錯存在本質差異。量子糾錯概念提出34以來，已有多類不同原理和構造的量子糾錯編碼方案，其中表面碼是當前研究和實驗驗證的熱點，其優勢在于高容錯閾值，僅需近鄰比特間作用，在超導等技術路線中易實現等。量子糾錯需要執行狀態編碼、輔助比特制備、錯誤探測和糾正等多種操作，每個步驟都可能引入額外的錯誤。為了避免量子糾錯陷入“越糾越錯”的窘境，需要在各環節均完成高精度的操控。假設在糾錯精度高于某個閾值時可以很好地完成量子糾錯，即可通過多重級聯編碼等方式使錯誤率大幅度降低，從而實現高精度邏輯量子比特。因此突破量子糾錯編碼的盈虧平衡點，實現糾錯編碼規模與相干時間、錯誤率等性能指標的正增益，具有重要意義。2023

年，谷歌首次突破量子計算糾錯編碼規模與收益的平衡點35，在糾錯編碼規模增長的同時降低錯誤率，驗證了量子糾錯方案的可行性。南方科大以離散變量編碼邏輯量子位突破量子糾錯平衡點36，超過盈虧平衡點約

16%。耶魯大學利用實時量子糾錯方案實現盈虧平衡點超越37利用實時糾錯實現穩定的邏輯量子比特。芝加哥大學報通過觀察量子比特持續監測量子系統外部噪聲38，并實時調制數據量子比特以最小化誤差。IBM

報道39在

127

位

Eagle

量子處理器上基于誤差緩解技術和量子伊辛模型，在無需量子糾錯條件下實現對磁性材料簡化系，34

/10.1103/PhysRevA.54.109835

/articles/s41586-022-05434-136

/articles/s41586-023-05784-437

/articles/s41586-023-05782-638

/doi/10.1126/science.ade533739

/articles/s41586-023-06096-312量子計算發展態勢研究報告（2023

年）統模型的自旋動態和磁化特性的模擬，并驗證其準確性。量子糾錯跨過盈虧平衡點，是實現通用量子計算的重要里程碑之一。但當前量子邏輯門保真度水平距離可容錯實用化要求仍有約十個數量級的巨大差距，基于量子糾錯實現邏輯量子比特仍是需要長期研究攻關的目標。量子糾錯未來發展的主要方向包括：提升邏輯量子比特的可操控性，優化利用高維度量子資源實現邏輯量子比特的糾錯編碼方案；實現對特定噪聲免疫的量子態調控方案，研究分布式量子糾錯架構；在考慮計算資源的同時探究切合實際的糾錯性能評價指標，實現帶量子糾錯的量子計算優越性等。在突破量子糾錯盈虧平衡點后，業界將持續研究量子糾錯理論與實驗驗證，未來數年將有更多量子糾錯研究重要進展和成果出現。（四）環境測控系統取得新進展，性能指標待提升量子計算中的疊加和糾纏等狀態極易受到外界影響而退相干，需要極低溫、高真空等環境系統支持，同時對大規模量子比特的微波或光學調控與測量，也需要高精度和高集成度的測控系統支持。環境與測控系統是各種技術路線的量子計算原型機必不可少的使能組件，也是當前提升樣機工程化水平面臨的重要技術瓶頸。稀釋制冷機可為超導、硅半導體等路線的量子計算處理器運行提供

mK

級別的極低溫環境，利用氦-3

和氦-4

混合液的濃縮相和稀釋相分離和循環轉換產生制冷效應，具有可連續工作、操作簡單、無振動與電磁干擾、性能穩定等優勢。稀釋制冷機的技術難點主要在于脈沖管和冷頭等預制冷設備研制、制冷量提升、低溫設備焊接13量子計算發展態勢研究報告（2023

年）和檢漏工藝等方面。稀釋制冷機是量子計算系統的重要裝備之一，提升國產化自給能力對于保障科學研究和應用產業發展意義重大。近期國內相關單位持續研發攻關并取得重要進展。2022

年下旬，IBM

發布40“黃金眼”超大稀釋制冷機。2023

年，中船重工鵬力發布41稀釋制冷機產品，中科院物理所研制的無液氦稀釋制冷機樣機42，本源量子發布稀釋制冷機產品43。未來，稀釋制冷機將向更高制冷量、更大樣品空間和集成化系統等方面發展。超高真空腔是離子阱和中性原子量子計算必需環境，用于避免真空腔內氣體分子與離子或原子的碰撞導致囚禁脫離，保證束縛時間和操控精度。超高真空腔技術挑戰在于高性能吸氣劑泵等關鍵組件的研制、提升氣體抽速以及腔內真空度等方面。2022

年底，啟科量子發布離子阱低溫真空系統44，將低溫、真空、電氣、光學四大核心要素進行有機整合，為樣機系統研制提供環境保障。未來真空腔需要持續提升真空度指標和集成化水平。量子計算測控系統主要用于操控和測量量子比特，根據技術路線的需求區分大致可分為兩類：一是離子阱、中性原子和光量子等技術路線所需的光學測控系統；二是超導、硅半導體等技術路線使用的微波測控系統。主要挑戰在于提升同時被測控量子比特的數量、減小測控信息反饋延遲、提升系統內多模塊同步性、減小噪聲干擾等方面。當前業界代表性量子計算測控系統如表

4

所示。2023

年，40

/blog/goldeneye-cryogenic-concept-system41

/prodetail.asp?id=79842

/xwzx/snxw/202303/t20230330_6721179.html43

/zh/product/chipEquipment/7844

/index.php?c=show&id=11414量子計算發展態勢研究報告（2023

年）蘇黎世儀器發布量子計算控制系統

QCCS，啟科量子發布離子阱環境控制系統<Aba|Qu|ENV>，玻色量子推出光量子測控一體機量樞，量旋科技發布超導量子測控系統織女星

Vega。未來量子計算測控系統需要提升測控芯片集成度、進行測控系統機箱內擴展、機箱間擴展以及提升系統的通道密度等。表

4

代表性量子計算測控系統類別名稱發布機構技術路線超導量子計算控制系統（QCCS）ZurichInstruments量子測控一體機SHFQC量子控制系統

QCSClusterKeysightQblox超導超導量子計算測控系統量子計算測控系統

QCS1000本源天機

3.0中微達信本源量子國盾量子啟科量子玻色量子量旋科技超導超導ez-QEngine超導<Aba|Qu|ENV>量樞離子阱光量子超導織女星

Vega來源：中國信息通信研究院根據公開信息整理需要指出，當前量子計算環境與測控系統研發也面臨一些挑戰。一是由于硬件技術路線并行發展導致環境系統、測控裝備、關鍵組件等需求過于分散和碎片化，上游供應商難以聚焦某條技術路線開展集中攻關，制約工程化水平提升。二是未來量子比特規模提升對環境測控系統技術要求提出更嚴苛要求，例如稀釋制冷機需支持數千乃至更大規模比特量級的布線和制冷，真空腔系統實現極高真空環境仍有存在工程挑戰，測控系統進一步提高集成度。總體而言，量子計算環境與測控系統發展仍處于工程化研發和性能提升的攻關階段，未來仍需進一步加強核心組件和系統集成等方面研發投入。15量子計算發展態勢研究報告（2023

年）三、應用探索多領域廣泛開展，產業生態初步形成（一）應用探索成業界熱點，行業領域趨向多元化近年來，基于中等規模含噪量子處理器（NISQ）和專用量子計算機的應用案例探索在國內外廣泛開展，代表性應用領域和典型場景如表

5

所示，涵蓋了化學、金融、人工智能、交運航空、氣象等眾多行業領域，產業規模估值達到千億美元級別。量子計算公司普遍期待未來數年，在

NISQ

系統中完成具有社會經濟價值的計算問題加速求解，實現殺手級應用突破。表

5量子計算應用場景分析應用時間（+代表影響力）產業估值(億美元)行業領域關鍵環節

問題原型3~510

年以5~10

年保守估值

樂觀估值年上組合優化金融服務++++++++++++++++金融~3940~100~7000~200人工智能傳統能源量子模擬能源與

可持續能+++++++組合優化人工智能~100~300材料源++化工~1230~3240量子模擬組合優化人工智能人工智能量子模擬組合優化因式分解量子模擬組合優化因式分解量子模擬組合優化量子模擬組合優化組合優化量子模擬人工智能因式分解生命科學+++++++++++++++++++制藥汽車~740~290~300~1830~630~700先進工業航空航天與國防++++++++++電子產品半導體~100~100~200~200電信傳媒電信傳媒~100~100~200~200++++出行、運輸和物流+++++物流~500~1000來源：麥肯錫《量子技術監測》、波士頓《量子計算為商業化做好準備》等16量子計算發展態勢研究報告（2023

年）化學領域量子計算應用探索主要通過模擬化學反應，達到提高效率、降低資源消耗等目的。2023

年，德國尤利希中心利用量子計算提升尋找蛋白質最低能量結構的成功率45。牛津大學實現基于網格的量子計算化學模擬46，探索基態準備、能量估計到散射和電離動力學等方面能力。QC

Ware

展示量子計算幫助檢測糖尿病視網膜病變47IBM

和克利夫蘭診所建立量子計算應用聯合研究中心，加速生物醫學方面研究48。美國艾姆斯研究中心報道了量子計算在材料模擬應用。中的自適應算法，減少計算資源的同時提升模擬稀土材料準確性49。金融領域量子計算應用有望在優化預測分析、精準定價和資產配置等問題中產生優勢。2023

年，法國

CIB、Pasqal

和

Multiverse

聯合發布量子計算金融應用解決方案的驗證結果50，減少金融衍生品估值計算所耗算力資源，提升評估速度與準確性。摩根大通和

QCWare

使用量子深度學習分析風險模型提升訓練有效性51。匯豐銀行和

Quantinuum

合作探索在欺詐檢測和自然語言處理等方面的量子計算應用優勢52，推出用于金融數學問題建模應用的量子蒙特卡羅積分引擎量子算法工具53。45

/news-releases/97713346

/doi/10.1126/sciadv.abo748447

/off-the-wire/new-co-authored-study-opens-new-doors-to-quantum-powered-machine-learning-and-medical-diagnostics/48

/2023-03-20-Cleveland-Clinic-and-IBM-Unveil-First-Quantum-Computer-Dedicated-to-Healthcare-Research49

/news-archive/quantum-news-briefs-may-4-sandboxaq-and-the-city-university-of-new-york-partner-to-create-quantum-education-opportunities-and-launch-new-photonics-lab-what-government-can-do-to-enable-the-quantum-in/50

/customer-story/credit-agricole-cib51

/off-the-wire/jpmorgan-chase-and-qc-ware-evolve-hedging-for-a-quantum-future/52

/news/hsbc-and-quantinuum-explore-real-world-use-cases-of-quantum-computing-in-financial-services53

/news/unveiling-the-first-fully-integrated-and-complete-quantum-monte-carlo-integration-engine17量子計算發展態勢研究報告（2023

年）人工智能領域與量子計算結合可能在于機器學習、化學分析、神經網絡等領域產生應用。2023

年，Zapata

聯合研究表明混合量子人工智能有望生成更理想特性的藥物小分子54。慕尼黑大學使用量子神經網絡訓練小型含噪數據集為化學制藥提供解決方案55。清華大學演示反向傳播算法訓練六層深度量子神經網絡56，提升平均保真度達94.8%。Rigetti

聯合

ADIA

實驗室開發概率分布分類的量子機器學習解決方案57，探索量化金融領域中的投資策略制定新方法。交通物流領域量子計算應用主要聚焦組合優化問題，以更優方案實現路線規劃和物流裝配，提升效率降低成本。2023

年，TerraQuantum

和泰雷茲公司使用混合量子計算驗證加強衛星任務規劃過程并改善衛星運行效率58。英偉達、羅爾斯-羅伊斯和

Classiq

將量子計算用于提升噴氣發動機的工作效率59

。Amerijet

International

和Quantum-South

報道利用量子計算，可以實現飛機貨物裝載效率優化從而提高航班收入60。氣象預測領域量子計算應用主要體現在求解大數量、多維度的氣象數據，協助建模仿真與預測。2023

年，德勤舉辦

2023

年量子氣候挑戰賽61，使用量子計算機模擬從大氣中過濾二氧化碳的材料從而54

/pressreleases/23/06/b32736504/zapata-foxconn-insilico-medicine-and-university-of-toronto-study-shows-promise-of-hybrid-quantum-g55

/2023/06/13/quantum-neural-networks-could-best-classical-counterparts-for-certain-tasks-important-to-the-chemical-and-pharmaceutical-industries/56

/articles/s41467-023-39785-857

/news-release/2023/07/26/2711316/0/en/Rigetti-and-ADIA-Lab-Sign-Collaboration-Agreement-to-Develop-Quantum-Machine-Learning-Solution-for-Probability-Distribution-Classification.html58

https://www.newswire.ca/news-releases/xanadu-and-rolls-royce-to-build-quantum-computing-tools-with-pennylane-881322368.html59

/2023/05/23/nvidia-rolls-royce-and-classiq-use-quantum-computing-for-computational-fluid-dynamics-in-jet-engines/60

/airlinescargo/quantum-south-identifies-alternatives-to-boost-amerijet-internationals-cargo-load-factor-by-up-to-30-with-cutting-edge-solution/61

https://deloitte.zoom.us/webinar/register/4516727579642/WN_-ga8oLPKQCyGgx97qZ5c2A18量子計算發展態勢研究報告（2023

年）減少全球變暖的影響。美國能源部國家能源技術實驗室使用量子計算研究胺化學反應62，找尋用于碳捕獲的胺化合物。需要注意的是，近年涌現出眾多關于量子計算應用案例報道，基本屬于原理驗證性質的可行性實驗報道，部分應用案例可以取得一定加速優勢，但距離業界期待的指數級加速和算力飛躍仍有較大差距。量子計算在應用實際落地和產生商業價值方面仍面臨挑戰，目前基本處于可行性和實用性探索階段。（二）實用化落地尚未突破，硬件性能提升是基礎2023

年

7

月，美國

Gartner

發布計算技術成熟度曲線如圖

4

所示，數年前量子計算技術向著“過高期望”頂點逐漸靠近，現階段已跨越了“過高期望”頂點，但整體距離“生產力高原”仍需超過十年的時間。NISQ

樣機時代能否實現“殺手級”應用突破，是量子計算行業發展的分水嶺，如果未來數年內一直無法實現應用落地突破，則量子計算技術產業發展恐將面臨“幻滅之谷”的低潮期。62

/doi/10.1116/5.013775019量子計算發展態勢研究報告（2023

年）來源：Gartner:

HyperCycleofCompute（2023

年

7

月）圖

42023

年

Gartner

量子計算技術成熟度預測量子計算系統是十分脆弱的，易受到外部環境噪聲、系統中粒子間的相互作用等復雜因素的交互影響而引發退相干效應，導致量子態失真，使算法運行結果的保真度和準確性受到影響。目前量子計算應用難以實用落地的主要原因在于樣機的相干操控比特規模、邏輯門保真度和線路深度等關鍵性能指標仍極為有限，量子算法、量子糾錯編碼方案等未完全成熟，難以支撐具有明確加速優勢的算法實施。未來需要提升

NISQ

樣機性能，在解決實際問題時發揮出相較于經典算法的顯著算力優勢，才能體現出量子計算價值。量子計算技術發展演進可大致分為三個階段，階段一是實現量子計算優越性驗證（已完成）；階段二是實現可在若干具有實用價值的計算難題中展現量子計算優越性并帶來社會經濟價值的專用量子計算機（下一步重點攻關目標）；三是大規模可容錯通用量子計算機（遠期目標）。階段二的專用量子計算機“殺手級”應用，以超導量子路線為例，也可大致分為三步：一是實現數百比特規模的相干操控，邏輯門保真度達

99.9%以上時，能夠在運算復雜度和精度要求不高的部分量子組合優化場景中率先實現落地，有望未來

3-5

年實現；二是實現數千比特規模的相干操控，邏輯門保真度達

99.99%以上時，能夠使用量子模擬在多個行業領域實現落地應用，有望未來

5-10

年實現；三是實現數萬比特規模的相干操控，邏輯門保真度滿足量子糾錯閾值要求時，能夠在密碼分析等計算問題更為復雜的行業領域20量子計算發展態勢研究報告（2023

年）產生重要影響，預計至少仍需

10

年以上。（三）產業聯盟與開源社區成為生態發展重要助力隨著量子計算技術研發和應用探索不斷推進，產業生態培育成為熱點，業界通過成立產業聯盟，建設開源社區等方式，促進量子計算產業生態系統發展。近年來全球多國相繼成立量子信息領域產業聯盟，成員涵蓋量子企業、研究機構以及行業用戶，持續推動產學研用多方合作。全球代表性量子信息產業聯盟如圖

5

所示。來源：中國信息通信研究院根據公開信息整理（截至

2023

年

11

月）圖

5全球代表性量子信息產業聯盟概況2023

年，加拿大量子工業聯盟（QIC）、美國量子經濟發展聯盟（QED-C）、日本量子技術與應用聯盟（Q-STAR）和歐洲量子產業聯盟（QuIC）簽署了諒解備忘錄，成立國際量子產業協會理事會，旨在加強成員之間在量子技術發展目標、戰略規劃、國際規則制定以及知識產權管理等方面的溝通和協作，并將致力于推動全球供應鏈的可視化。量子信息網絡產業聯盟（QIIA）目前已有

68家成員單位，自成立以來組織開展技術交流研討，已相繼啟動技術研究、標21量子計算發展態勢研究報告（2023

年）準預研、測評驗證、應用案例征集等方向的二十余個研究項目，并于

2023

年舉辦了第一屆量子信息技術與應用創新大賽。本源量子計算產業聯盟（OQIA）已有四十余個成員，共同開展研發制造、應用探索和科普教育等方面合作。量子科技產學研創新聯盟由合肥國家實驗室牽頭成立，旨在全面增強量子科技創新策源能力，推動量子產業集聚發展，引導和拓展量子科技在政務、通信、金融等領域應用示范。此外，電子學會、通信學會、計算機學會、信息協會等行業平臺，也成立了量子計算、量子通信等方向委員會，組織開展年度學術交流和產業研討會議論壇等多學科領域的交流與研討。開源軟件社區是高效協作打造軟件生態的重要模式，有助于促進獨立開發者和大型企業積極參與，推動量子計算軟件生態發展。國際科技巨頭依托

GitHub

等開源軟件社區，吸引更多用戶學習和使用量子計算產品，積極構建產業生態圈，拓展用戶培育途徑，在開源社區貢獻度、軟件工具用戶吸引力和生態影響力方面更具優勢。來源：中國信息通信研究院（截至

2023

年

11

月）圖

6

國內外量子計算軟件

GitHub

開源社區活躍度22量子計算發展態勢研究報告（2023

年）國內外典型量子計算軟件開源項目在

GitHub

網站的活躍度對比情況如圖

6

所示。我國在量子計算軟件項目關注數（Star）、項目分支拷貝數（Fork）、項目問題數（Issue）等方面與國際先進水平存在數量級差距，普遍活躍度較低，生態影響力有限，處于培育期。活躍度差距主要原因是歐美企業在經典計算領域已建立了較為雄厚的開源軟件先發優勢，用戶和企業在量子軟件操作和使用習慣受到先入為主的慣性引導，多種軟件并發也稀釋了開源社區研發力量。總體而言，全球量子計算生態體系處于早期構建階段。國內外業界各方通過成立產業聯盟，構建開源社區，匯集行業伙伴、探索應用場景、促進創新協同已成為重要趨勢。未來我國需要依托產業聯盟與開源社區等平臺，進一步整合業界各方力量，加快量子計算軟硬件協同開發迭代和應用場景探索等產業生態建設工作。（四）歐美量子計算企業活躍，產業生態初具雛形近年來全球主要國家量子計算企業數量和投融資經歷了一輪爆發式增長，科技巨頭和初創企業成為促進量子計算產業化發展的重要推動力量，歐美成為量子計算企業聚集度和活躍度最高地區。美國代表性量子計算企業包括

IBM、Google、Intel、微軟、亞馬遜等科技巨頭成立的研發部門，IonQ、Rigetti、QCI、QuEra

等多類型初創企業在硬件、軟件、算法等領域開展創新，通過資本市場不斷獲取資金支持，積極研發量子計算原型機及軟件算法，加速技術水平提升與成果轉化，推動全球量子計算產業發展。歐洲量子計算企業大多為初創企業，如

Quantinuum、IQM、Pasqal、OQC、Qu&Co、23量子計算發展態勢研究報告（2023

年）Planqc

等。歐美企業間合作緊密，在技術推進、應用探索和產業培育等方面取得諸多進展。此外，加拿大、澳大利亞、新加坡等國也涌現出一批量子計算企業，典型如

D-Wave（加）、Xanadu（加）、Horizon

Quantum

Computing（新）、Q-CTRL（澳）等，在硬件系統研發和軟件產品開發等方面表現活躍。我國華為、百度、騰訊等企業近年來相繼成立量子實驗室，在軟硬件研發、算法研究、應用探索、量子計算云平臺等方面積極布局，但相對美國科技企業而言投入推動力度仍較為有限。11

月，阿里達摩院裁撤量子計算研究團隊，也成為業界熱點事件。本源量子、啟科量子、國盾量子、玻色量子、圖靈量子、量旋科技、弧光量子、中科酷源、幺正量子等量子計算初創企業布局推進量子計算技術研究與應用探索，力爭在全球量子計算產業生態中占得一席之地。量子計算產業生態上中下游各環節已初具雛形，如圖

7

所示，目前全球已涌現出百余家量子計算企業，歐美企業聚集度較高，產業生態各環節的參與者逐步增多，產業培育正在穩步推進。24量子計算發展態勢研究報告（2023

年）來源：中國信息通信研究院圖

7

量子計算產業生態與國內外代表性企業概況產業生態上游主要包含環境支撐系統、測控系統、各類關鍵設備組件以及元器件等，是研制量子計算原型機的必要保障。目前由于技術路線未收斂、硬件研制個性化需求多等原因，上游供應鏈存在碎片化問題，逐一突破攻關存在難度，一定程度上限制了上游企業的發展。國內外情況對比而言，上游企業以歐美居多，部分龍頭企業占據較大市場份額，我國部分關鍵設備和元器件對外依賴程度較高。產業生態中游主要涉及量子計算原型機和軟件，其中原型機是產業生態的核心部分，目前超導、離子阱、光量子、硅半導體和中性原子等技術路線發展較快，其中超導路線備受青睞，離子阱、光量子和中性原子路線獲得較多初創企業關注。美國原型機研制與軟件研發占據一定優勢，我國量子計算硬件企業數量有限且技術路線25量子計算發展態勢研究報告（2023

年）布局較為單一，集中在超導和離子阱路線，量子計算軟件企業存在數量規模較少、創新成果有限、應用探索推動力弱等問題。產業生態下游主要涵蓋量子計算云平臺以及行業應用，處在早期發展階段。近年來全球已有數十家公司和研究機構推出了不同類型的量子計算云平臺積極爭奪產業生態地位。目前量子計算領域應用探索已在金融、化工、人工智能、醫藥、汽車、能源等領域廣泛開展。國外量子計算云平臺的優勢體現在后端硬件性能、軟硬件協同程度、商業服務模式等方面。大量歐美行業龍頭企業成立量子計算研究團隊，與量子企業聯合開展應用研究，我國下游行業用戶對量子計算重視程度有限，開展應用探索動力仍需提升。產業基礎能力是觀察和分析各國量子計算技術產業發展態勢的重要視角之一，本報告從科研基礎、政府活動、私營企業、技術成果等四個維度構建產業基礎能力分析框架，對比分析中美量子計算領域的產業基礎能力情況，具體結果如圖

8

所示。26量子計算發展態勢研究報告（2023

年）來源：中國信息通信研究院圖

8中美量子計算產業基礎能力對比科研基礎方面，我國具有較多的發文機構，但高被引論文數、國際合作機構以及合著出版物數量等相對較少，在高水平科研成果和國際合作仍需加強。政府活動方面，中美研發投入資金量級差距不大，我國量子計算重要研究中心的數量有待增加。私營企業方面，美國企業發展較為活躍，在企業數量、資金分布和供應鏈能力方面全面領先。技術成果方面，我國專利增長率較高，但專利數量、代表性技術成就、產品技術路線圖等方面仍存差距，需要加強樣機軟硬件研發創新性成果輸出和樣機產品發展路線圖規劃。綜合來看，我國在量子計算領域具有一定的科研基礎，但在技術成就、企業發展和產業推動等方面仍有較大提升空間。27量子計算發展態勢研究報告（2023

年）四、量子計算云平臺是構建應用產業生態重要支點（一）國內外企業機構加速布局，搶占產業生態位量子計算云平臺將量子計算機硬件、模擬器、軟件編譯和開發工具，與經典云計算軟硬件和通信網絡設備相結合，可為用戶提供直觀和實例化的量子計算接入訪問與應用服務。作為集成量子計算軟硬件能力，面向用戶提供服務，支撐算法研究、應用探索和產業培育的生態匯聚點，量子計算云平臺已成為推動應用探索和產業化發展的生態匯聚點和重要驅動力。近年來，科技巨頭、初創企業與研究機構為搶占應用產業生態核心地位，加大量子計算云平臺建設投入和推廣力度。全球已有數十家公司和研究機構推出了不同類型量子計算云平臺，其中代表性云平臺如圖

9

所示。來源：中國信息通信研究院（截至

2023

年

11

月）圖

9國內外代表性量子計算云平臺概況美國以

IBM、亞馬遜、谷歌、微軟等為代表的科技巨頭和以Rigetti、Strangeworks

等為代表的初創企業先后推出了各自的量子計算云平臺，對外提供量子計算硬件或量子線路模擬器的接入使用和應用開發等服務。加拿大、歐洲各國也相繼推出各自的量子計算云28量子計算發展態勢研究報告（2023

年）平臺。我國在量子計算云平臺方面起步晚于歐美，但近年來多家科技公司、初創企業和研究院所陸續推出量子計算云平臺，并在編程語言、編譯框架、應用服務、接入體驗等方面積極推出相關服務，支撐量子計算領域科學研究、科普推廣和應用探索。我國云平臺提供商既包括華為、百度等傳統互聯網科技企業，也包括本源量子、量旋科技、弧光量子等量子計算初創企業，還包括北京量子院、中科院等研究機構。相比國外科技巨頭，國內量子計算云平臺在后端硬件能力，開發運維水平和服務推廣能力等方面還有一定差距。從云平臺后端量子計算硬件路線來看，云平臺后端的量子計算處理器主要可分為邏輯門型和專用型兩類。目前超導路線仍是邏輯門型量子計算處理器的主流方向，此外國內外也上線了部分離子阱、光量子、中性原子、核磁共振等路線的量子處理器。專用型量子計算處理器不具備量子邏輯門操控和量子糾錯編碼等能力，但可用于求解組合優化、量子退火和玻色采樣等專用問題，主要包括量子退火機、玻色采樣機和相干伊辛機等類型。D-Wave

是最早進行量子退火機研發的企業，2018

年推出了基于量子退火機的量子計算云平臺Leap，近年來基于云平臺在運輸物流、生命科學、投資金融等領域開展應用探索。2023

年，D-Wave

基于量子退火機在“自旋玻璃”問題上證明了量子優越性63。玻色量子于發布

100比特相干光量子計算機，與中國移動共建“五岳”量子云平臺。總的來說，國內外諸多研究機構和企業布局推出了量子計算云63

/articles/s41586-023-05867-229量子計算發展態勢研究報告（2023

年）平臺產品和服務，依托云平臺加快推動量子計算算法研究、應用探索和產業生態建設已逐漸成為業界共識。（二）量子計算云平臺功能架構可借鑒經典云計算量子計算云平臺將量子計算與經典云服務融合，通過云端提供量子計算資源，有望成為服務量子計算用戶的主要形式。根據量子計算云平臺技術特性和發展現狀，本報告研究提出量子計算云平臺的功能架構參考模型，如圖

10

所示，可劃分為基礎設施