量子操作系统与软件：生态构建的“软核心”

中证报中证网讯（王珞）如果说量子芯片是量子计算机的“硬件心脏”，那么量子操作系统与软件就是驱动产业生态的“软件灵魂”。在“三硬三软”六大核心能力体系中，量子计算机操作系统与相关编程软件处于承上启下的关键位置，向上衔接量子芯片等硬件设备，向下支撑量子应用软件开发，是构建自主可控产业生态的核心枢纽。当前，全球量子计算竞争已从单一硬件的性能比拼，转向全链条技术栈与产业生态的综合较量，操作系统作为生态构建的核心抓手，其自主化程度、技术成熟度与生态覆盖面，直接决定我国在全球量子产业竞争中的话语权。

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量子计算机操作系统的核心价值在于实现量子资源的高效管理与调度，为上层应用提供统一的开发接口与运行环境。与经典计算机操作系统类似，二者虽均需解决硬件适配、任务调度、错误修正等核心问题，但量子比特特有的叠加性与纠缠性以及量子态的脆弱性，让量子计算机操作系统面临更高的技术挑战。更关键的是，操作系统的生态粘性极强，一旦某一系统形成市场主导地位，将深度绑定开发者与产业链上下游，将对后续产业发展产生深远影响。全球头部企业已抢先布局，美国IBM推出的开源量子编程框架Qiskit，已构建起全球最大的量子开发者社区；谷歌的Cirq也围绕其硬件构建软件层布局产业开发生态。头部阵营的生态壁垒正加速形成。

我国在量子计算操作系统与软件领域已实现从0到1的突破。“本源司南”便是量子计算操作系统国产化标杆成果，也是国内首个实现量超智融合架构的量子计算机操作系统。目前该操作系统已迭代至4.0版本，新版本专注量超智融合与多体系量子计算算力融合，有效攻克了量超智算力与多体系量子计算算力资源管理、量子-经典大规模数据传输、多体系量子算力任务调度等核心痛点，实现了多体系量子计算机与经典超智算算力的深度协同，其配套的QPanda量子计算编程框架，已形成覆盖算法设计、程序编译到运行监控的全流程工具链，实现了同一套代码可运行多个量子计算物理体系，显著降低了量子计算开发的门槛，同时在国内首次实现了对量子计算任务批处理的支持，能高效调度量子计算资源，大幅提升量子计算机整机运行效率。

量子操作系统与软件兼具高壁垒、强刚需、高增长三大投资属性，是量子计算生态的核心入口。其研发需攻克量子－经典资源协同、多硬件适配等难题，在技术与生态双重壁垒下头部效应显著；作为软硬件衔接枢纽，伴随量子硬件比特数提升与整机部署扩容，适配需求刚性增长；金融风险建模、生物医药研发、材料催化剂筛选等高价值场景正试点量子算法，需求从科研端向产业端渗透，打开商业化变现空间；变现模式多元，除设备配套、工具授权外，还可延伸开源增值服务、行业定制方案、算力分成等路径，成长空间广阔。

当然，我国量子计算机操作系统发展面临的生态规模较小、软硬件协同不足等挑战仍不容忽视。业内专家指出，量子操作系统与软件作为“三软”能力的核心，其发展需打破“烟囱式”发展格局，强化开源协作。可借鉴软硬件深度适配的实践经验，坚持软硬件协同攻坚，形成全链条自主可控的技术体系；同时构建“工具链+开源社区”的生态培育模式，通过全流程工具降低开发门槛，联动产学研力量扩大开发者群体。