ICV发布《2025全球量子云平台测评报告》:IBM93分领跑,中国力量快速崛起

 
 
 
 
 
 
 

来源:光子盒

 

2025年10月21日,全球知名前沿科技咨询机构ICV发布2025全球量子计算云平台测评报告》,深度聚焦全球量子算力基础设施的最新发展态势。测评报告不仅系统梳理了以IBM Quantum、Google Quantum AI、AWS Braket、Microsoft Azure Quantum为代表的国际科技巨头,以及国盾量子、本源量子等中国本土核心力量的最新布局与进展,更基于一套科学、公正的测评体系,首次发布全球量子云平台“权力榜”。报告的核心发现是:行业竞争的焦点已从单纯追求“比特数量”转向“平台实用性与工程化能力”,为全球用户和厂商优化服务提供了清晰的参考依据。

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算力稀缺与普惠之路:云平台成产业核心基础设施

量子计算技术凭借其颠覆性的信息处理范式,在解决大规模密码解析、复杂分子动力学模拟以及组合优化等经典计算难以企及的问题上,展现出指数级加速的巨大潜力。近年来,超导、离子阱、光量子及中性原子等主流硬件技术路线竞相发展,在量子比特数量、质量及相干时间等关键指标上取得了系列突破,推动量子计算进入以实用化为导向的新阶段

然而,量子计算全面迈向商业化仍面临多重挑战,包括量子纠错能力尚未成熟、系统稳定性有待提升以及软硬件生态割裂等问题。尤其受制于高昂的硬件研发与运维成本,全球范围内可实际部署和稳定运行的量子算力资源相对稀缺,限制了更多研究机构与企业参与技术验证与应用探索。在此背景下,量子计算云平台应运而生,作为连接底层硬件与上层应用的关键基础设施,正逐步成为推动技术普惠与产业协同的重要基础

量子计算云平台的核心价值在于实现“算力民主化”。它通过云端接入方式,将复杂的硬件、控制系统、编译工具和开发环境封装成易于使用的服务,大幅降低了使用门槛,使得广大研究人员、企业和教育机构无需承担巨额硬件投资,即可便捷使用量子计算能力,推动量子技术从“小众资源”向“普惠工具”的转变。更重要的是,云平台是“混合计算桥梁”,支撑着混合量子经典云计算架构(HQCC),能够高效整合量子与经典两类计算优势,实现“量子-经典协同”,加速解决传统方法难以攻克的复杂问题

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揭秘量子算力的“量尺”——2025量子云平台测评体系全解析

随着全球科技巨头和初创企业纷纷布局,各类量子计算云平台在硬件技术路线、软件生态、服务模式及性能表现上呈现出高度异构性。面对技术路线各异、宣传口径不一的众多平台,用户难以客观评判和选择。因此,构建一套系统性的测评体系至关重要,它不仅是推动量子计算从理论走向实际应用的重要基础支撑,也为技术路线选择和产业投资决策提供了客观依据

测评体系的核心思想与权重分配

ICV的测评体系遵循“能力度量-用户体验-生态建设-发展潜力”的核心思想,从量子硬件资源、云平台服务性能、软件与算法生态、安全性和易用性五个核心维度全面构建系统的评估框架。值得注意的是,本次测评的权重分配反映出行业焦点已从单纯追求“量变”转向聚焦“实用”和“工程化”的战略转变

测评中权重最高的维度是“云平台服务性能”(40%),其次是“量子硬件资源”(25%)。这种权重分配体现了市场和用户对“QPU即服务”的商业成熟度和可靠性提出了最高要求。一个能够提供稳定、高效、定价透明服务的平台,其商业实用价值远高于一个硬件指标亮眼但访问受限、排队漫长的系统

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图:量化评分权重比 

评分体系的量化标准与评估细则

为确保评估的科学性与公正性,ICV评分体系总分设定为100分,涵盖五个一级维度及其下属的二十余项细分指标。评分的原则是强调从用户实践视角出发,通过量化指标衡量各平台的优势与不足

本报告采用了“优秀/合格/不合格”三档评价标准来转化量化分数,并针对每个二级指标设立了严格的评分重点。例如,在“量子硬件资源”维度中,不仅考察硬件规模,更强调运行质量;在“云平台服务性能”维度中,则通过一手实测数据来评估用户实际体验

这份评体系围绕五大维度展开。量子硬件资源(25分)关注可用的量子比特数、处理器选型,以及保真度和相干时间。云服务性能(40分)是核心,它评估任务执行效率、硬件基准性能以及模拟器服务表现。同时,它也考量定价与服务模式的透明度和成本效益。软件与算法生态系统(15分)侧重于$SDK$的支持与兼容性,算法和应用库的丰富性与质量,以及学习资源和文档的完备性。可用性与社区支持(10分)关注用户界面和社区支持。最后,安全(10分)涉及数据加密和访问控制的严密性。

核心维度的严格要求

硬件资源是支撑计算任务的物质基础,其性能直接决定了平台可处理问题的规模、精度与可靠性。评估指标不仅关注量子比特数量(规模),更严格强调保真度(准确性)、相干时间(可演化深度)和纠缠能力(实现量子优势的核心条件)。例如,只有高保真度的门操作和更长的相干时间,才能保证量子计算结果的可靠性,避免错误积累

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图:量子硬件资源维度评估表

作为权重最高的维度,服务性能决定了用户接入和使用平台的效率。它包括任务执行效率(排队等待时间和实际运行耗时),服务稳定性与可用性(通过SLA体现),以及定价服务的透明度与灵活性

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 图:云平台服务性能维度评估表

特别值得强调的是硬件基准性能的实测价值。为了高效、有针对性地评估各云平台的真机性能,报告选取了四比特GHZ态的制备与测量作为标准化测试方案。GHZ态是一种典型的多体最大纠缠态,其成功制备和高保真度直接反映了量子处理器在多比特协同操控、相干保持和噪声控制等方面的综合能力。只有GHZ态保真度超过50%,才能判定系统存在真实的多体纠缠,这是划分平台性能等级的关键依据。通过实测数据与官方数据进行交叉印证,能够更客观地评价平台硬件的真实性能

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图:软件与算法维度评估表

软件与算法生态(15%)决定了用户能否高效地编程、调用和优化资源。成熟的SDK(如Qiskit、Cirq)应具备良好的易用性和功能完整性,并提供丰富的算法与应用库(如VQE、QAOA)以显著提升用户的研发效率。安全性(10%)是高敏感行业的企业用户尤为关注的维度,要求平台具备数据加密(如TLS协议、AES-256)和严格的访问控制机制(如MFA、RBAC)。易用性(10%)则作为软性力量,决定了平台的长期采用率,它关注文档、界面和社区支持。

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图:安全性维度评估表

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图:易用性维度评估表

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全球量子云平台“权力榜”——综合实力梯队分析

最新的量子计算云平台综合测评结果显示,全球平台整体得分区间在69.5分至93分之间,平台间呈现出清晰的梯度分化格局。国际巨头凭借先发优势和成熟的云基础设施,占据了第一梯队。

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图:全球量子计算云平台综合测评得分汇总 

最新的量子计算云平台综合测评结果显示,在此次量子计算相关平台排名中,IBM Quantum Experience以93分位居榜首;Microsoft Azure Quantum紧随其后,获得85分;Amazon Braket以84分排名第三;Google Cirq取得81分,位列第四;Xanadu Cloud获得76.5分,排名第五;IQM与国盾量子分数相同,均为74分,并列第六;D-Wave Leap以73.5分排名第八;Quandelas获得73分,位列第九;本源量子则以69.5分排在第十位。

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图:全球量子云平台综合评分对比图

(一)北美量子计算云平台阵营:生态主导与全栈集成

北美阵营通过成熟的云计算平台、多元化的硬件技术和全球领先的软件生态,在全球竞争中占据绝对优势。

北美阵营采取了双轨战略IBM和Google为代表的自研硬件引领者,以及以AWS Braket和Microsoft Azure Quantum为代表的量子云服务聚合器。聚合模式体现了极高的战略价值。AWS Braket和Azure Quantum并非单一硬件提供商,而是通过统一接口(API)接入第三方硬件(如IonQ、Quantinuum、Rigetti、D-Wave、QuEra),为用户提供了选择技术路线的最大灵活性。这种模式有效降低了量子硬件开发商的运维成本和市场风险,并让用户能够专注于算法开发,而不必锁定在某一特定硬件技术路线上,加速了技术的产业化应用。

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图:IBM、Google评分雷达图

此外,所有主流北美平台均成熟应用混合量子-经典计算(HQCC)架构。该架构利用经典云服务接口API接收量子任务,智能分配给QPU执行,实现了量子-经典协同的混合计算生态。例如,D-Wave Leap的Hybrid Solver Service (HSS)混合求解器便是HQCC在组合优化领域的成功范例。

IBM Quantum的硬件资源得分高达22/25,位居全球第一。平台公开提供156、133比特的Heron系列处理器,且在4比特GHZ态见证保真度实测中达到约84%,证明其能够稳定产生高质量纠缠态。北美阵营涵盖了超导(IBM,Google)、离子阱(IonQ, Quantinuum)、光量子(Xanadu)和量子退火(D-Wave)等全部主要技术路线。尽管AWS Braket/Azure Quantum的硬件资源得分低于IBM,但它们的硬件广度远超单一技术路线平台,体现了软件与硬件解耦的灵活性。

IBM和AWS 在服务性能维度上表现出色。这得益于其企业级云基础设施的高可用性和高效的任务调度机制。例如,IBM Quantum与Qiskit Runtime深度集成,任务执行效率行业领先;AWSBraket则采用异步任务模型,典型排队时间低于5分钟。在商业模式上,IBM和AWS实行公开透明的分级定价体系,提供免费额度、按需付费和订阅制,定价透明度为行业标杆。

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图:Amazon、Microsoft评分雷达图

IBM的Qiskit SDK生态系统最成熟完善,拥有超过60万注册用户和活跃的全球社区。Google的Cirq SDK偏研究导向,但深度集成于TensorFlow Quantum。这种开源生态的先发优势构成了北美阵营难以逾越的壁垒。此外,Xanadu核心SDK PennyLane与PyTorch/TensorFlow的无缝集成,使其在量子机器学习(QML)和量子化学模拟等新兴算法应用库的丰富度上保持领先。

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图:D-Wave和Xunadu评分雷达图

(二)中国量子计算云平台阵营:自主可控与安全合规

中国阵营以国家战略为驱动,强调在硬件、软件全栈的自主可控,并以高安全合规性为切入点,加速在本土市场的追赶。

中国阵营由本源量子和国盾量子为代表,均基于自研的超导量子处理器。国盾量子接入“祖冲之号”同款176比特超导量子计算机,在硬件规模上实现了国内领先。

同时,中国平台积极推动融合计算模式。国盾云平台和中电信量子集团的天衍量子计算云平台均实现了量子算力与经典超算算力的融合,提供“超量混合云架构”,这与全球HQCC的趋势保持一致。

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图:本源量子和国盾量子评分雷达图

国盾量子和本源量子在物理比特数上具备竞争力。然而,Qubit质量仍是主要挑战。本源“悟源”4比特GHZ态见证保真度实测结果仅约53.9%,处于合格区间的下限。

如果物理比特保真度不足,将导致相干时间严重受限(如本源“悟源”处理器T2仅3.75微秒)。尽管平台追求比特数规模,但低保真度和短相干时间限制了这些比特运行深层电路的能力,因此其在“硬件基准性能”的得分被拉低,显示出在多比特协同操控和噪声控制方面仍需大幅提升。

国盾量子在安全性维度上获得10/10的满分。国盾云平台依托其安全通信体系,采用国密算法(SM2/SM3/SM4)及量子密钥分发(QKD)加密机制,并已通过等保三级认证。在金融、政务和军工等高度敏感的国内垂直行业中,这种高安全合规标准形成了中国平台独有的、难以被国际厂商复制的竞争优势。

中国平台提供了本地化的软件生态,如本源量子的QPanda/pyQPanda SDK和国盾量子的CQLib SDK。然而,国产平台在易用性和软件生态方面得分偏低。社区活跃度存在明显差距,相较于IBM Qiskit的全球社区规模,国际影响力和开发者支持存在明显差距。软件生态的成熟度直接决定了平台能否将科研成果转化为可大规模应用的工具,因此这一维度的得分落后,预示着量子技术从研发走向实用化的转化效率仍待提升。

(三)欧洲量子计算云平台阵营:利基创新与高保真专业化

欧洲阵营避免了与北美在超导通用计算上的规模竞争,将战略重点投向了光量子、中性原子等新兴技术路线,强调高保真度与科研底蕴,致力于在特定领域实现技术突破。

欧洲平台在技术路线上独具特色。Quandela专注于光量子计算,IQM专注于超导。特别是Quandela,其硬件规模远小于中美领跑者。

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图:IQM和Quandela Cloud评分雷达图

然而,Quandela凭借在集成光子芯片上实现高达86.0%的4光子GHZ态层析保真度,在本次测评中取得了实测的最高保真度。这一优异的实测结果证明了其在特定操作上的卓越质量,也使得Quandela的硬件资源得分达到18/25,高于本源和国盾。这一结果强调了欧洲策略的成功:专注于在特定性能指标上实现前沿突破,而非盲目追求通用超导芯片的比特数量扩张。光子体系天然具有极低热退相干的特点,在相干时间上也表现出优势。

IQM Resonance(芬兰)作为欧洲超导代表,提供了54比特的QPU选型,在GHZ见证保真度实测中达到约78%,性能处于合格偏优水平。IQM的战略定位是科研与中小规模商业试点。

在软件与市场方面,IQM采用Qrisp作为默认SDK,并支持Qiskit/PennyLane框架。Quandela提供开源Perceval SDK,并与PennyLane深度集成。这种对国际开源生态的积极兼容,确保了其在软件生态方面与国际接轨。然而,由于欧洲平台硬件的专业性(如光量子更擅长玻色采样和QML),其通用量子计算能力和全球市场影响力(如易用性社区支持得分偏低)相对较弱,导致其综合排名落在后半段。

从多维度综合比较可见:在硬件性能上,IBM明显领先于其他平台,Google与IQM紧随其后;在生态完善度上,IBM、Azure与Braket占据主导;在易用性与文档支持方面,国际平台整体优于中国厂商:而在安全与合规性上,IBM、Azure与国盾量子表现最为突出。整体而言,全球量子云平台正在形成“国际巨头领跑+本土体系崛起+新兴路线突破”的多极格局。未来的竞争焦点将逐渐从量子比特数量转向高保真纠缠态的可扩展性、逻辑比特纠错能力以及跨平台SDK的互操作性。这些指标将成为下一阶段量子云平台综合实力的关键,也将决定未来量子计算生态的技术方向与竞争格局。

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“量”变到“用”变:混合计算、量子AI与生态壁垒的未来竞争焦点

2025年标志着量子计算云平台从技术演示的“展台”演进为驱动产业创新的关键“枢纽”。未来的竞争格局将不再局限于量子比特数量的单纯比拼,而是围绕以下几个核心趋势展开:

核心目标转变:从“算得多快”到“算得有多管用”

当前平台竞争已从单纯追求量子比特规模转向兼顾比特质量、算法支持、混合经典-量子集成及全栈服务能力的综合较量。随着行业迈向实用化,未来的竞争焦点将从单纯的比特数转向逻辑比特纠错能力和解决特定问题的效率与成本。预计到2026年至2027年,在新材料筛选、特定金融组合优化、小分子药物模拟等特定领域,将出现更多具有明确经济价值的量子优势案例。届时,云平台的价值将体现在其能否将量子算力转化为行业价值

“量子-经典混合计算”成为云平台服务的主流模式

量子计算云平台的核心功能,是支持HQCC混合架构,以高效整合量子与经典计算资源。随着应用场景日益复杂,将量子计算变成一种加速工具,自然地融入企业现有的数据计算流程成为关键。主流云服务商正在不断优化混合架构,提升任务调度效率、统一数据接口和开发工具,目标是让用户能够像使用GPU那样简单流畅地调用量子算力。在技术上,量子计算与高性能计算(HPC)的深度集成正在加速。例如,NVIDIA CUDA-Q平台与硬件提供商的合作,加速了张量网络纠错(TEM)技术,早期测试显示,相比于此前的CPU实现,速度提高了300倍。

“量子+AI”融合开辟全新赛道

量子计算与人工智能(AI)的融合是当前最具潜力的方向之一。云平台正成为这两大颠覆性技术碰撞融合的关键桥梁。一方面,量子计算为AI的特定任务(如分子动力学模拟加速新药研发、优化复杂的物流网络)提供算力支撑。另一方面,AI技术反过来也被用于提升量子计算机的效能,例如通过机器学习算法优化量子比特的控制精度、提高错误校正效率。中国移动发布的“五岳量智”量子人工智能平台,正是这种融合趋势的体现,致力于为破解AI训练数据需求与采集成本的矛盾提供解决方案。

竞争维度升级:生态壁垒与标准话语权日益关键

全球量子云生态正在形成“国际巨头领跑+本土体系崛起+新兴路线突破”的多极格局。在这一背景下,对Qiskit、PennyLane等开源社区的影响力争夺,以及对性能基准、接口协议等行业标准话语权的竞争,成为衡量平台长期竞争力的重要标尺。北美凭借成熟的商业云生态占据先发优势;欧洲依托科研联盟形成特色;而中国则聚焦构建自主可控的全栈技术链 。能否主导或深度融入全球开放生态,将决定平台在未来的竞争地位。

安全与信任成为规模化应用的“通行证”

对于金融、政务等高敏感行业用户而言,云平台能否保障数据安全与隐私,已成为规模化应用的关键前提。量子计算技术与安全通信的结合越来越紧密。平台提供商不仅要保证当前计算过程的安全,更要提前布局,防御未来强大的量子计算机可能对现有加密系统发起的攻击。因此,能够提供从底层到应用的全链条安全防护方案,特别是整合抗量子密码(PQC)和量子密钥分发(QKD)技术的服务(如国盾量子和中电信量子平台),将成为平台赢得市场的关键优势。

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结语

2025年全球量子计算云平台的发展报告清晰地揭示了该技术已从前沿技术的“展示窗”演变为触手可及的“生产工具”。

全球竞争格局已定IBM凭借其在软件生态(Qiskit)和高保真度硬件(Heron)上的垂直整合优势,继续领跑全球;AWS Braket和Azure Quantum则利用其成熟的云基础设施,通过聚合多技术路线硬件,提供了业界领先的灵活性、高可用性和透明度。同时,中国本土力量以自主可控为战略核心,通过集群化规模和高安全合规性(如国盾量子的等保三级认证),实现了快速崛起,展现出独特的竞争优势

未来的竞争焦点将围绕实用效能、混合融合及标准生态的建设展开。平台能否成功将量子算力无缝集成到现有HPC和AI工作流中,并最终转化为具有明确经济价值的行业解决方案,将决定其在即将到来的量子时代中的核心地位。

 

 
 
 
 
 
 

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创建时间:2025-10-23 11:00
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