量子计算作为下一代计算范式的核心技术，已发展出超导、光量子、离子阱等多种技术路线。其中，光量子计算与超导量子计算作为两大主流方案，在科学基础、技术路径和应用前景上展现出截然不同的特性与挑战。中国科学院院士潘建伟指出，量子计算发展需经历三个阶段：实现量子优越性、构建专用量子模拟机、最终实现通用容错量子计算机。而我国已成为目前唯一在两种物理体系均实现“量子计算优越性”的国家，例如光量子领域的“九章三号”（255光子）在玻色采样任务中速度比经典超算快10^16倍，超导领域的“祖冲之三号”（105量子比特）在随机线路采样中快千万倍。

光量子计算以光子为量子比特载体，利用偏振、路径等量子态编码信息，其核心优势在于室温运行能力（无需超低温环境）、长相干时间（光子与环境相互作用弱）和高速传输特性（天然适配量子网络）。例如，图灵量子研发的“TurningQ Gen2”光量子计算机仅冰箱大小，即可与“天河二号”超算比拼算力，并已在航空航天流体力学模拟中应用。但光子间的弱相互作用导致逻辑门操控精度受限，目前主要应用于玻色采样、量子通信等特定场景。潘建伟团队开发的“九章”系列通过从76光子到255光子的迭代，逐步突破这一瓶颈，其最新成果在处理高斯玻色采样问题时速度达经典超算的亿亿亿倍。

超导量子计算则基于超导电路中的磁通量或电荷构建量子比特（如Transmon比特），凭借高操控精度（微波脉冲技术成熟）、可扩展性（集成电路工艺支持）和逻辑操作灵活性（支持通用算法编程），成为通用量子计算的主要候选。例如，中国“祖冲之三号”通过倒装芯片集成技术将量子比特门保真度提升至99.9%，并计划通过千比特级系统向容错目标迈进。但其需在接近绝对零度（-273°C）环境下运行，依赖昂贵稀释制冷机，且量子比特退相干问题尚未完全解决。微软近期发布的“Majorana 1”拓扑量子芯片虽宣称稳定性提升，但仍需极端低温环境，学界对其成果存疑。

两种技术路线的差异可从多维度对比：光量子在量子通信、分布式计算中具有天然优势，而超导在复杂算法处理上更占优。例如，光量子系统的“量子优越性”验证多集中于玻色采样等特定问题，而超导系统在随机线路采样中表现突出。潘建伟提出的三阶段发展论指出，当前技术正从“量子优越性”向“专用模拟机”过渡，例如超导系统被用于量子化学模拟（如高温超导机制研究），光量子则向量子互联网核心节点演进。未来十年，超导路线因可扩展性更可能率先实现通用容错计算机，而光量子将在量子互联网建设中发挥不可替代作用。

产业化瓶颈方面，光量子面临单光子源稳定性和多光子纠缠扩展难题，超导则受限于低温系统成本（单台稀释制冷机超亿元）和量子纠错技术（当前物理比特错误率需从10^-3降至10^-10）。中国通过自主创新突破部分瓶颈，例如交付的ez-Q Engine 2.0测控系统将集成度提升10倍，核心元器件国产化率达90%，支持“祖冲之三号”等千比特级系统运行。玻色量子则通过相干光量子计算机实现单季度1000万次计算，在药物分子筛选中效率较经典方法提升1000倍，推动“量子计算+”生态落地。

全球竞争格局中，中国采取“双轨并进”策略：光量子领域发布全球首个集成光量子芯片连续变量纠缠簇态，超导领域“祖冲之”系列保持量子优越性纪录；美国则通过微软Azure量子云布局2030年万量子比特目标，欧盟聚焦光子-固态混合系统。潘建伟强调，需警惕技术泡沫，当前90%的“量子服务”实际性能未超越经典计算机，且尚未找到实用级量子算法。未来技术融合趋势显著，例如Xanadu在集成光子芯片上实现抗错GKP量子比特，为容错计算奠定基础；中国计划2027年发射中高轨量子通信卫星，构建天地一体化网络。

中国量子科技布局已形成“基础研究-产业转化-生态构建”全链条：合肥、北京等地建成量子计算产业园，中电信量子等企业推出云平台服务全球用户；学术方面，CQCC2025大会聚焦“量子计算机体系结构”，探讨多体系兼容与纠错优化，推动软硬件协同创新。但核心设备（如电子束曝光机）仍依赖进口，量子软件生态（编译、算法库）需加速补齐。潘建伟呼吁保持理性投入，建议政府、企业、学术界共建“十年磨一剑”的创新环境，避免因短期波动影响长期突破。

量子计算时代的伦理考量同样重要。技术滥用可能导致密码体系崩溃（如Shor算法威胁RSA加密），需同步推进量子安全密码（如中国“墨子号”卫星已实现量子密钥分发）。国际社会正探索量子治理框架，但相关法规仍滞后于技术发展。潘建伟指出，量子计算与人工智能的融合将催生新型智能形态，例如基于量子玻尔兹曼机的强化学习在药物发现中展现的指数级加速潜力。

展望未来，光量子与超导路线将殊途同归：前者构建量子信息高速公路，后者提供算力引擎。我国计划2035年实现百万量子比特通用计算机，同步推进量子互联网“星地一体”工程。潘建伟预言：“量子技术需耐心支持与理性环境，唯有尊重科学规律，方能让实验室的‘优越性’转化为改变人类社会的‘实用性’革命。”