量子操作系統(tǒng)（QuOS/QOS），是為量子計算機設(shè)計的，管理、控制量子計算機各種軟硬件，以提升量子計算機性能，實現(xiàn)用戶交互，提供編程接口的程序。
　　當(dāng)前晶體管尺寸、單位面積硅片上晶體管集成度已接近物理極限，計算機算力難以再大幅提升。量子計算機具有顛覆性的計算潛力，受到了全球多個國家的關(guān)注。從我國量子計算機技術(shù)發(fā)展來看，2025年3月，國內(nèi)多家科研機構(gòu)合作，成功構(gòu)建了105比特超導(dǎo)量子計算原型機“祖沖之三號”。我國量子計算機研制能力已經(jīng)達(dá)到國際先進水平。
　　量子計算機主要由量子芯片、量子存儲器、低溫制冷系統(tǒng)、量子操作系統(tǒng)、量子應(yīng)用軟件等軟硬件組成。量子操作系統(tǒng)連接硬件與用戶，為用戶提供操作界面、編程接口，將用戶發(fā)出的指令轉(zhuǎn)換為信號來控制硬件運行，確保量子計算機準(zhǔn)確且高效地完成各項任務(wù)。量子計算機與經(jīng)典計算機之間存在明顯差異，量子操作系統(tǒng)設(shè)計不同于傳統(tǒng)計算機操作系統(tǒng)，開發(fā)難度大。
　　2021年2月，本源量子計算科技（合肥）股份有限公司發(fā)布具有自主知識產(chǎn)權(quán)的、我國首款國產(chǎn)量子操作系統(tǒng)“本源司南”，實現(xiàn)了多個技術(shù)突破，2023年7月，本源司南PilotOS客戶端正式上線。2024年1月，本源量子自主研發(fā)的我國第三代超導(dǎo)量子計算機“本源悟空”上線運行，其搭載了本源司南3.0版本量子操作系統(tǒng)。
　　量子操作系統(tǒng)直接影響直接影響量子計算機性能，在我國量子計算機技術(shù)迅速發(fā)展背景下，政府對量子操作系統(tǒng)開發(fā)極為重視。2024年8月，工信部發(fā)布國家重點研發(fā)計劃“先進計算與新興軟件”重點專項2024年度項目申報指南，將超算和量子計算融合的系統(tǒng)架構(gòu)與應(yīng)用算法研究列入，提出針對量子經(jīng)典混合計算的需求，研發(fā)可支持超算和量子計算的量子操作系統(tǒng)。
　　我國已有量子操作系統(tǒng)問世，且政府對行業(yè)發(fā)展關(guān)注度高，國外多個國家也在大力支持量子計算產(chǎn)業(yè)發(fā)展，海外量子操作系統(tǒng)研究成果及布局企業(yè)也在不斷增多。例如2020年7月，英國Riverlane公司發(fā)布量子操作系統(tǒng)Deltaflow.OS；2024年12月，美國IonQ公司推出全新量子操作系統(tǒng)IonQ Quantum OS；2025年2月，英特爾投資以色列量子操作系統(tǒng)研發(fā)商Quantum Machines等。總的來看，量子操作系統(tǒng)行業(yè)前景廣闊。