量子信息:引領未來全球科技變革之關鍵力量行業(yè)評級:增持分析師:盧正羽證券執(zhí)業(yè)證書號:S0640521060001產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)同步推進的關鍵期。國內(nèi)量子計算市場需求超過1000億美元,2022-2030年年均復合增長率達79.72%。測量市場規(guī)模預計增長到25.27億美元。AVCAVC□口量子信息:引領未來全球科技變革之關鍵力量量子計算:理論算力指數(shù)級超越電子計算量子通信與量子測量:絕對安全與極限精度國內(nèi)主要科技企業(yè)在量子技術及相關應用領域的市場布局量子信息:引領未來全球科技變革之關鍵力量量子科技在提升計算困難問題運算處理能力、加強信息安全保護能力提高傳感測量精度等方面,具備突破經(jīng)典信息技術瓶頸的潛力,正在成為全球科技競爭新焦點。近年來,隨著相關前沿技術的快速突破,英偉達CEO黃仁勛在年初還認為量子計算實用化還需數(shù)十年",62025年7月,歐盟委員會正式推出《量子戰(zhàn)略》(Quantumstrategy),旨在2030年前使歐洲成為全球量子技術領導者該戰(zhàn)略將培育具有韌性和自主性的量子生態(tài)系統(tǒng),助力初創(chuàng)企業(yè)成長,推動突破性科研成果轉(zhuǎn)化為市場應用,鞏固歐洲的科學領先地位量子技術將從醫(yī)藥研發(fā)突破到關鍵基礎設施安全防護,徹底改變應對復雜挑戰(zhàn)的方式;不僅將為歐盟工業(yè)競爭力和技術主權(quán)開辟新機遇,還可在國防安全領域展現(xiàn)出軍民兩用潛力。預計到2040年,該領域?qū)⒃跉W盟創(chuàng)造數(shù)千個高技能崗位,全球市場規(guī)模突破1550億歐元。9月,美國和英國簽署《科技繁榮協(xié)議》,重點聚焦人工智能、量子科技和民用核能三大前沿技術領域合作雙方將共同開發(fā)量子計算機,以改變科技巨頭英偉達對量子計算的態(tài)度發(fā)生較大轉(zhuǎn)折。英偉達CEO黃仁勛在年初還認為量子計算實用化還需數(shù)十年",6月份即公開表示該技術正迎來 圖表:英偉達近期兩筆量子科技投資的核心信息2025年9月4日2025年9月10日技術路線光量子(photonic)融資規(guī)模6億美元(英偉達參與部分投資)10億美元(英偉達作為跟投方參與)圖表:今年歐美量子信息相關政策2025年9月《國家量子網(wǎng)絡安全遷移戰(zhàn)略法案》提案2025年8月保護聯(lián)邦政府系統(tǒng)免受量子解密威脅《關鍵與新興技術領導力法案(CET法案)提案2025年7月防止敏感技術通過投資外流量子戰(zhàn)略2025年7月提升歐洲量子公司在全球私人資金中的份額更新兩用物品管制清單2025年9月對量子計算機及相關設備、部件實施出口管制信息領域組建國家實驗室、實能重大科技項目、前瞻課劃未來產(chǎn)業(yè)等量子通信、量子精密測量等重點細分產(chǎn)業(yè)2021年至今出了要求?2020年3月《關于科技創(chuàng)新支撐復工復產(chǎn)和經(jīng)濟平穩(wěn)運行的若干措施》指出,要加大量子通信等重大科技項目的實施和支持力度,促進科技成果的轉(zhuǎn)化應用和產(chǎn)業(yè)化2016-2020年?2013年8月國務院印發(fā)《"寬帶中國"戰(zhàn)略及實施方案》指出要加強量子通信等領域關鍵技術研發(fā),加速形成自主知識產(chǎn)權(quán)2013-2015年圖表:我國今年量子信息行業(yè)最新政策匯總一覽表地方層面《關于推動量子科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干措施》北京經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)(亦莊)《關于支持量子科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干措施》("量子十武漢東湖高新區(qū)(光谷)□□□□□FEDERALREGISTER□□□□□□□□□□□□2023年12月,習近平總書記在中央經(jīng)濟工作會議中提到uc開辟量子、生命科學等未來產(chǎn)業(yè)新賽道"。2024年1月,工信部等七部門聯(lián)合發(fā)布《關于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》,其中多處提出發(fā)展量子信息技術2024年3月,國務院《政府工作報告》指出,2023年我國科技創(chuàng)新實現(xiàn)新的突破,包括量子技術等前沿領域創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)"等,"制定未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,開辟量子技術、生命科學等新賽道"。2024年3月,國務院國資委按照"四新"(新賽道、新技術、新平臺、新機制)標準,遴選確定了首批啟航企業(yè),加快新領域新賽道布局、培育發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。首批啟航企業(yè)多數(shù)成立于3年以內(nèi),重點布局人工智能、量子信息、生物醫(yī)藥等新興領域。中美科技競爭加劇,22家國內(nèi)量子科技研發(fā)機構(gòu)被列入美國實體清單。當?shù)貢r間2024年5月9日,美國商務部發(fā)布消息,37家中國實體被加入實體清單,其中22個實體與量子科技有關。北京量子信息科學研究院、中國科學院量子信息和量子科技前沿創(chuàng)新卓越中心、本源量子、深圳量子科學與工程研究院等國內(nèi)一線量子產(chǎn)業(yè)科研機構(gòu)均在名單上。中船重工鵬力(南京)超低溫技術有限公司本源量子計算技術(合肥)股份有限公司合肥量子信息科學國家實驗室中船重工鵬力(南京)超低溫技術有限公司本源量子計算技術(合肥)股份有限公司合肥量子信息科學國家實驗室上海量子科學研究中心北京量子信息科學研究院濟南量子技術研究院中國科學院量子信息與量子科技前沿卓越創(chuàng)新中心中國科學院物理研究所中國科學技術大學中電科芯片技術(集團)有限公司中電科思儀科技股份有限公司中國電子科技集團公司第十六研究所中國電子科技集團公司第三十六研究所中國電子科技集團公司電子裝備集團有限公司量子信息技術屬于戰(zhàn)略性、基礎性的前沿科技創(chuàng)新。以量子力學原理為基礎,通過對微觀量子系統(tǒng)中物理狀態(tài)的制備、調(diào)控和測量,實現(xiàn)信息感知、計算和傳輸主要包括量子計算、量子通信和量子測量三大應用領域,在提升計算困難問題運算處理能力、加強信息安全保護能力、提高傳感測量精度等方面,具備突破經(jīng)典信息技術瓶頸的潛力。量子計算圖表:量子信息領域概括量子計算概念釋義遵循量子力學規(guī)律來調(diào)控量子信息單元進行計算的新型計算模式利用量子力學原理,通過移動量子態(tài)來實現(xiàn)信號、信息和量子態(tài)的轉(zhuǎn)移和傳輸基于量子體系糾纏、壓實現(xiàn)對量子態(tài)的操控和測量功能特點能夠?qū)崿F(xiàn)0和1同時存利用量子疊加狀態(tài)或量量子測量的精度更高、子糾纏效應等進行信息探測距離更遠、測量設有遠超傳統(tǒng)計算的強大的編碼或密鑰的安全傳備體積更小、測量手段并行計算和模擬能力輸和維度更豐富應用場景在生物制藥、材料研發(fā)、分子化學、資源勘探等來模擬量子系統(tǒng)運行狀態(tài);在人工智能、量化金融、密碼解析、交通加速機器學習和大數(shù)據(jù)處理能力主要是量子密鑰分發(fā)和量子隱形傳態(tài)技術的應等領域的信息安全保障服務集中于量子時須同步、量子重力測量、量子磁場測量、量子定位導航、量子目標識別等五大領空航天、生物醫(yī)療、能源勘探、交通運輸、災害預警等行業(yè)典型研發(fā)產(chǎn)品D-wave量子計算機、"懸鈴木"量子計算機、光量子計算原型機"九章"與"九章二號"、超導量子計算機原型機"祖沖之"與"祖沖之二號"美國量子通信網(wǎng)絡、歐盟光纖-OT-實驗網(wǎng)絡、東京高速量子通信網(wǎng)絡、中國科學實驗衛(wèi)星"墨子號"、微納量子衛(wèi)星"濟南一號"、保密通信骨干線路"京滬干線"時鐘源、原子干涉磁力儀、量子干涉器件磁力計、原子干涉加速度計、原子干涉陀螺儀、原子干涉重力儀、原子干涉重力梯度儀、量子雷達 顛覆性升級型技術影響力量子物理學的基礎共性問題解決和關鍵技術瓶頸突破是量子信息技術進入實用化的重要控制性因素量子物理學的基礎共性問題解決和關鍵技術瓶頸突破是量子信息技術進入實用化的重要控制性因素預計應用時間量子信息三大技術領域在研究發(fā)展水平,技術實用化程度,產(chǎn)品工程化能力和產(chǎn)業(yè)化應用前景等方面各有差異。量子信息技術的研究和應用仍面臨一些共性關鍵技術和核心問題測量中的高精度操控系統(tǒng)和集成化隔離屏蔽環(huán)境等。上述基礎共性關鍵問題研究的攻關量子通信利用量子態(tài)作為信息載體進而實現(xiàn)信息交互,典型應用形式量子通信利用量子態(tài)作為信息載體進而實現(xiàn)信息交互,典型應用形式包括量子密鑰分發(fā)(QuantumkeyDistribut成熟的技術產(chǎn)品,已經(jīng)在多國多行業(yè)展開應用。量子測量是距離實用化最近的量子技術方向。根據(jù)物理媒介和制備操控方式不同,存在冷原子、熱原子蒸氣、氮空位(NV)色心、里德堡原子量子糾纏單光子等多種技術路線國內(nèi)外研究機構(gòu)和初創(chuàng)企業(yè)在陸續(xù)推出了冷原子鐘、重力儀磁力計、光量子雷達等樣機和產(chǎn)品,并逐步走向商業(yè)應用?！酢酢酢酢鮅CV□□□□□ICVTA&K□IDC□CoherentMarketInsights□□□□□□□□□□□□□□□□量子計算:根據(jù)IDC數(shù)據(jù),2022年全球量子計算技術(包括硬件、軟件和即服務解決方案)市場規(guī)模為11億美元,2027年將增長至76億美元左右。預計量子計算的商用元年在2030年,市場需求超過1000億美元,2022-2030年年均復合增長率達79.72%。量子通信:量子通信產(chǎn)業(yè)從目前已經(jīng)發(fā)展的形態(tài)來看,主要是由量子物理加密產(chǎn)品與技術(例如QKD)、PQC、QRNG等帶來的產(chǎn)業(yè)價值。到2025年,預計市場規(guī)模將達到35.04億美元根據(jù)coherentMarketInsights數(shù)據(jù),2030年全球量子通信產(chǎn)業(yè)規(guī)模預計達到78.5億美元量子測量:ICVTA&K數(shù)據(jù)顯示,2022年,全球量子精密測量市場規(guī)模達到13.27億美元,產(chǎn)業(yè)整體初具規(guī)模。預計2030年,量子精密測量市場數(shù)據(jù)增長到25.27億美元。圖表:20222030年全球量子計算產(chǎn)業(yè)規(guī)模預測(單位:億美元)圖表:20222030年全球量子通信產(chǎn)業(yè)規(guī)模預測(單位:億美元)圖表:20222030年全球量子測量產(chǎn)業(yè)規(guī)模預測(單位:億美元)量子計算量子通信量子測量產(chǎn)業(yè)商業(yè)化進一步成熟,量子磁力計和量子時鐘占據(jù)主要市場2量子計算:理論算力指數(shù)級超越電子計算量子計算利用量子糾纏和量子疊加特性,在理論上實現(xiàn)對經(jīng)典算法的指數(shù)級加速效果。量子與AI產(chǎn)業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新,不僅為量子計算注入新的發(fā)展動力,也為推動AI產(chǎn)業(yè)發(fā)展開辟新路徑、新思路。當前,量子計算產(chǎn)業(yè)正處于技術突破、應用探索、產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)同步推進的關鍵期國內(nèi)量子計算的發(fā)展也呈現(xiàn)出硬件多點開花、軟件工具補齊、產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)力"的良好態(tài)勢。根據(jù)ICV預測,2023年,全球量子計算產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到47億美元,2023至2028年的年平均增長率(CAGR)達到44.8%。量子糾纏能讓一個量子比特與空間上獨立的其他量子比特其計算能力可隨著量子比特位數(shù)的增加呈指數(shù)增長□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□量子計算的強大并行計算與模擬能力屬于面向未來的顛覆性技術,理論上可以實現(xiàn)對傳統(tǒng)電子計算的指數(shù)級加速效果。色采樣模型成功構(gòu)建了76個光子的量子計算特增長到了數(shù)百量子比特,并正以可觀的速度繼續(xù)增長。近期,玻色量子推出1000量子比特的相干光量子計算機模型,標志著專用量子計算正式邁向千比特規(guī)模化實用新階段。相關技術不斷突破,為實現(xiàn)更可靠、更大規(guī)模的量子計算,以及挖掘基于量子計算的人工智能應用帶來更多可能性。圖表:量子計算所運用的物理特性任一量子系統(tǒng)都可以表示為描述量子系統(tǒng)不同狀態(tài)(量子態(tài))任一量子系統(tǒng)都可以表示為描述量子系統(tǒng)不同狀態(tài)(量子態(tài))的線性組合,表現(xiàn)為如果輸入是多個可能輸入狀態(tài)的線性組合時,輸出態(tài)也將是所有輸入態(tài)對應輸出態(tài)的線性組合,這是量子物理最基本、最顯著的原理,也是量子并行計算的核心圖表:量子比特對比傳統(tǒng)比特l經(jīng)典比特是二進制變量,一個比特只能處于0或1的狀態(tài),在某性的一種。l由于量子的疊加性,每一個量子比特同一時同狀態(tài)上,一個比特既可以是0也可以是1。因此,兩個量子比l隨著比特數(shù)增加,其信息的存儲量和運行速度會以指數(shù)級增加,例如,N個量子比特(假設每個量子比特均有效)可圖表:經(jīng)典計算機與量子計算機運算能力對比□□□□□ICV□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ICV□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ 圖表:全球量子計算發(fā)展歷程圖表:全球主要科技強國量子計算生態(tài)建設情況但在量子芯片和超低溫設備等方面仍與美國存在較大差距。德國、法國等歐洲國家在量子生態(tài)建設上表現(xiàn)出積極態(tài)勢。德國量子計算企業(yè)英國、日本、加拿大等國在量子計算領域有所建設。英國在量子計算機規(guī)模和□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□當前,量子計算產(chǎn)業(yè)正處于技術突破、應用探索、產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)同步推進的關鍵期。相關科研基礎理論研究及技術應用創(chuàng)新發(fā)展極其迅速,已經(jīng)成為全球新一輪科技競爭的前沿研究熱點理論研究:全球量子計算科研論文數(shù)量,從2015年的1000余篇增至2024年的5000余篇。2019年開始進入加速期,2020-2021年均增量超過500篇,2024年增量達到l600余篇、同比增速42%?；诎l(fā)展趨勢判斷,我們認為在相關基礎理論科研領域已經(jīng)進入不斷突破、快速落地的成長早期。發(fā)明專利:近十年,全球量子計算發(fā)明專利申請量共計19000余件,授權(quán)總量達到8000余件。專利授權(quán)方面,2016開始進入穩(wěn)健增長期,2024年創(chuàng)下峰值記錄。根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)判斷,預計未來年授權(quán)規(guī)模仍將保持穩(wěn)健、快速增長態(tài)勢。技術來源:美國和中國屬于量子計算專利申請的主要技術來源國,分別占比49.34%和24.36%,在相關領域的創(chuàng)新活力與技術產(chǎn)出能力較強。此外,歐洲、日本、印度、韓國等國家(地區(qū))也均有一定技術占比。圖表:全球量子計算科研論文及發(fā)明專利發(fā)展單位:單位:篇單位:件2017年行業(yè)投融資活躍度開始明顯提升,2021-2022年總量初具規(guī)模。2021年起每年公開披露的投融資總金額突破15億美元,2022年度投融資筆數(shù)超過100筆。2024年全球量子計算領域的融資總額為20.15億美元;相比于2023年,增長了30.34%,行業(yè)成長動能進一步增強。2025年上半年僅量子計算領域投融資金額已經(jīng)超過20億美元,psiQuantum(7.5億美元)QUEra(2.3億美元)Multiversecomputing(兩輪共2.85億美元)等業(yè)內(nèi)知名企業(yè)獲得大筆融資,預計全年投融資總金額將達到新的高峰。整體來看,相關領域投融資活動漸趨活躍,但仍處于相對早期投資階段。圖表:全球量子計算領域投融資情況(信通院)圖表:全球量子計算領域投融資情況單位:百萬美元(光子盒)化學模擬等方面能力金融價和資產(chǎn)配置等化學模擬等方面能力金融價和資產(chǎn)配置等用量子深度學習分析風險模型提升訓練有效性人工智能向傳播算法訓練六層深度交通物流International和Quantum-south報道利用量子計算可實現(xiàn)飛機貨物裝載效率優(yōu)化從而提高航班收入氣象預測求解大數(shù)據(jù)、多維度的德勤舉辦2023年量子氣算機模擬從大氣中過濾二氧化碳的材料從而減??行業(yè)領域關鍵環(huán)節(jié)產(chǎn)業(yè)估值（億美元）金融金融服務3940~7000能源與材料傳統(tǒng)能源可持續(xù)能源化工100~200100~3001230~3240生命科學制藥740~1830先進工業(yè)汽車航空航天與國防290~630300~700電子產(chǎn)品100~200半導體100~200電信傳媒電信100~200傳媒100·200出行、運輸與物流物流500~1000應用探索成業(yè)界熱點,行業(yè)領域趨向多元化基于中等規(guī)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(nèi)外廣泛開展,代表性應用領域和典型場景涵蓋了化學金融人工智能、交千億美元級別。分分分分分分分分分分分分分分分分分分分分分分分分分硬件、軟件、算法是三大技術支柱,云平臺是集成三者面向用戶提供服務的應用與產(chǎn)業(yè)生態(tài)匯聚點。量子計算硬件包含邏輯門型量子計算機、專用稀釋制冷機是系統(tǒng)關鍵設備。超導量子計算機必須在"超導"狀態(tài)下運行,半導體量子計算機則沒有這個限制,已證明可以工作在1開以上的溫度。稀釋制冷機是目前唯一能夠提供長期穩(wěn)定極低溫工作環(huán)境的專用設備。2024年2月26日,據(jù)安徽省量子信息工程技術研究中心及科大國盾量子技術股產(chǎn)品國際主流水平,成為國內(nèi)首款可商用可量產(chǎn)的超導量子計算機用稀釋制冷機。圖表:量子計算技術體系圖表:量子計算機的主要結(jié)構(gòu)系統(tǒng)(類比主板)以及量子軟件構(gòu)成的計算系統(tǒng)量子芯片基于量子力學原理,以量子比特(類比高低電量子比特的行為遵循量子規(guī)律?！酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢趿孔佑嬎阌布夹g路線主要可分為兩大類: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(shù)量擴展方面具有一定優(yōu)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(yōu)勢,但在比特數(shù)量擴展等方面面臨挑戰(zhàn)。近年來,各種主要技術路線均有研究成果不斷涌現(xiàn),呈現(xiàn)開放競爭態(tài)勢,尚無某種技術路線體現(xiàn)出明顯綜合優(yōu)勢。圖表:量子計算主要技術路線代表性研究成果超導路線在比特數(shù)量、邏輯門保真度等指標方面表現(xiàn)較為均衡;離子阱在邏輯超導路線在比特數(shù)量、邏輯門保真度等指標方面表現(xiàn)較為均衡;離子阱在邏輯門保真度和相干時間方面優(yōu)勢明顯光量子和硅半導體路線目前在比特數(shù)量、邏輯門保真度和相干時間等指標方面均未展現(xiàn)出明顯優(yōu)勢,尚無明顯競爭優(yōu)勢。中性原子路線在比特數(shù)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圖表:量子計算主要技術路線關鍵指標對比概括□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ 圖表:量子計算實現(xiàn)路徑和特點圖表:量子計算比特數(shù)和量子體積指標發(fā)展趨勢技術路線并行發(fā)展各具優(yōu)勢,也須面臨不同的應用難題挑戰(zhàn)。圖表:量子計算的重要參數(shù)可靠性的關鍵指標□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□/baijiahao_29845867□量子糾錯是利用冗余量子比特等編碼方式保護脆弱的量子信息免受環(huán)境干擾,保障量子計算的可靠性及容錯能力。近年來,隨著量子計算硬件技術、軟件算法的快速發(fā)展,海內(nèi)外量子糾錯研究成果不斷涌現(xiàn),但是距離規(guī)?；瘜嶋H應用化仍然存在一定差距。海外進展:2024年12月9日,谷歌成功推出全新一代的超導量子計算芯片"柳木(willow)。據(jù)悉,該芯片中的量子比特錯誤率得到明顯的抑制,其中單量子比特門的平均錯誤率僅有0.035%,而雙量子比特門的平均錯誤率也只有0.33%。這意味著,這款全新的量子計算芯片特別適合用于"量子國內(nèi)進展1:2023年,南方科技大學的研究團隊在超導量子計算的量子糾錯研究中取得突破性的進展該研究團隊采用實時重復的uc量子糾錯方案,延長了量子信息的存儲時間,在國際上首次超越盈虧平衡點,展示了量子糾錯的較大實用價值。國內(nèi)進展2:2024年12月17日,中國科學技術大學研究團隊成功研制出全新的祖沖之三號超導量子計算芯片。研究結(jié)果表明,"祖沖之三號超導量子計算芯片在各種性能指標上與willow超導量子計算芯片旗鼓相當。圖表:谷歌的超導量子計算芯片"柳木(willow)圖表:國產(chǎn)的"祖沖之三號"超導量子計算芯片□□□□□□□□□□□ICV□□□□□□□□ 圖表:量子計算軟件與經(jīng)典軟件的區(qū)別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(fā)等方面需要根據(jù)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(fā)和生態(tài)建設早期階段,業(yè)界在量子計算應用開發(fā)軟件、編譯軟件、EDA 圖表:量子計算軟件與經(jīng)典軟件的區(qū)別圖表:量子計算軟件體系架構(gòu)圖圖表:圖表:量子計算軟件體系架構(gòu)圖inte)inte)Emulator整合到HPC數(shù)據(jù)中心內(nèi)的量子加速器4月,推出更強勁的量子模擬器mqvector,新發(fā)布4月,推出更強勁的量子模擬器mqvector,新發(fā)布GPU模擬器近年歐美科技巨頭和初創(chuàng)公司都在開發(fā)和提供各種量量子計算資源,進行量子算法的設計、像IBM的Qiskit、英特爾的QAT、亞馬遜的Braket等,是目前較知名和流行的量子計算軟件開源平臺,各自支持不同的量子計算硬件和云服務,提供不同的量子編程語言和工具。未來的量子計算軟件開發(fā)方向近年歐美科技巨頭和初創(chuàng)公司都在開發(fā)和提供各種量量子計算資源,進行量子算法的設計、像IBM的Qiskit、英特爾的QAT、亞馬遜的Braket等,是目前較知名和流行的量子計算軟件開源平臺,各自支持不同的量子計算硬件和云服務,提供不同的量子編程語言和工具。未來的量子計算軟件開發(fā)方向,除了基于當時及可預見的未來量子計算硬件的水平,還將聚焦于提高計算正確性、優(yōu)化編譯器和運行時系統(tǒng)并且,還需要考慮到經(jīng)典量子協(xié)同的支持能力。這些方向?qū)⒂兄诮⒏屿`活和可擴展的量子計算軟件體系,在硬件和軟件之間建立更緊密的協(xié)同關系,增強量子計算的實用性。5月,Atos的Eviden推出了量子計算產(chǎn)品Qaptiva,以使用同類的性能?！酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢鮉indSpore□□□□□□□□□□□□□□□□□□ 圖表:量子算法主要技術路線關鍵指標對比概括量子算法是一種利用量子力學中的獨特特性來加速計算的方法。量子算 圖表:量子算法主要技術路線關鍵指標對比概括法充分利用了量子力學中的量子疊加量子糾纏等特性來進行算法設計。上世紀90年代以來,量子計算機的算法發(fā)展得到較大的進步。在量子算法的研究中,出現(xiàn)了三個里程碑式的重要算法:shor算法、Grover算法和HHL算法。shor算法和Grover算法,已經(jīng)成為構(gòu)造其他量子算法的重要基礎終極目標是制造優(yōu)于傳統(tǒng)計算機的通用量子計算機,其能夠運用shor算法對大數(shù)進行因式分解,運用Grover算法執(zhí)行數(shù)據(jù)庫檢索,以及運行專門的量子計算機應用程序。HHL算法的提出意義較大。線性系統(tǒng)是很多科學家和工程領域的核心,HHL算法將是未來能夠在機器學習、人工智能科技得以突破的關鍵性技術。圖表:shor算法與經(jīng)典算法的比較□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ 圖表:量子計算云平臺三大服務模式根據(jù)特定行業(yè)應用場景和應用需根據(jù)特定行業(yè)應用場景和應用需服務在云平臺上提供給用戶后端硬件接入模式1.云平臺供應商自身具備量子計算硬件研發(fā)能力,將自研的量子計算機或基于經(jīng)典算力的量子線路后端硬件接入模式1.云平臺供應商自身具備量子計算硬件研發(fā)能力,將自研的量子計算機或基于經(jīng)典算力的量子線路接入自研硬件與其他公司硬件資源。2.云平臺供應商憑借其云計算技術與資源,使其云平臺可接入其他公司的硬件或軟件,典型企業(yè)計費模式將量子計算相關基礎設施和中間平臺上提供給用戶1.即用即付型:計時付費,用戶按照接入云平臺或量子硬件的時長進行計費。2.按操作付費型:根據(jù)基于某一確定后端計算任務的操作次數(shù)進行計費的收費模式。提供金融數(shù)據(jù)分析、投資組合優(yōu)化等實驗本源:量子期權(quán)定價、期權(quán)策略收益期望應用、vaR提供金融數(shù)據(jù)分析、投資組合優(yōu)化等實驗本源:量子期權(quán)定價、期權(quán)策略收益期望應用、vaR值應用、投資組合優(yōu)化等模塊。百度量易伏:卡洛方法實現(xiàn)期權(quán)定價計算提供分子模擬等服務,有望應用于基因組學、蛋白質(zhì)組學等領域臺:分子結(jié)構(gòu)優(yōu)化、分子譜計算等服務。華為HiQ:面向量子化學的量子變分求解器進行機器學習、神經(jīng)網(wǎng)絡等算法的應用探索IBMQuantum:量子人工智能、量子機器學習、量子量子卷積神經(jīng)網(wǎng)絡的封裝函數(shù)和代碼示例。華為然語言處理等代碼示例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(fā)工具,與經(jīng)典云計算軟硬件和通信網(wǎng)絡設備相結(jié)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(chǎn)業(yè)培育的生態(tài)匯聚點,量子計算云平臺已成為推動應用探索和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的生態(tài)匯聚點和重要驅(qū)動力。近年來,科技巨頭、初創(chuàng)企業(yè)與研究機構(gòu)為搶占應用產(chǎn)業(yè)生態(tài)核心地位,加大量子計算云平臺建設投入和推廣力度。圖表:國內(nèi)外代表性量子計算云平臺概況(截至2023年11月) 理與安全服務等主要部分。圖表:量子計算云平臺功能架構(gòu)參考模型圖表:量子計算云平臺基準測評體系參考模型依據(jù)標準化建議展初期,建議優(yōu)先開展量子計算云平臺術語定義、功能框架、軟硬件基準基礎的管理運維和安全類標準研究 主要包含環(huán)境支撐系統(tǒng)、測控系統(tǒng)、各類關鍵設備組件以及術路線未收斂、硬件研制個性關存在難度,一定程度上限制了上游企業(yè)的發(fā)展主要涉及量子計算原型機和軟件,其中原型機是產(chǎn)業(yè)生態(tài)的光量子、硅半導體和中性原子量子和中性原子路線獲得較多初創(chuàng)企業(yè)關注主要涵蓋量子計算云平臺以及近年來全球已有數(shù)十家公司和研究機構(gòu)推出了不同類型的量子計算云平臺積極爭奪產(chǎn)業(yè)生用探索已在金融、化工、人工智能、醫(yī)藥、汽車、能源等領域廣泛開展 比特被創(chuàng)造出來。相較于單個物理量子比特,這種邏2023年7月,谷歌宣布sycamore量子處理器升級,達到70個量子比特。而2019年版本只有53個量子比特,這使得新處理器的穩(wěn)健性大約是以前的2.41億倍。在模擬的估計計算成本,比起經(jīng)典計算特要快47.2年。圖表:量子計算機發(fā)展的3個階段實現(xiàn)量子計算優(yōu)越性。發(fā)展具備50~100個量子比特的高精度專用量子計算機,對于一圖表:量子計算機發(fā)展的3個階段實現(xiàn)量子計算優(yōu)越性。發(fā)展具備50~100個量子比特的高精度專用量子計算機,對于一些超級計算機無法解決的高復雜度特定問題實現(xiàn)高效求解圖表:邏輯量子比特的優(yōu)勢制成實用量子模擬機制成實用量子模擬機研制可相干操縱數(shù)百個量子比特的量子模擬機,用于解決若干超級計算機無法勝任的具有較大實用價值的問題(如量子化學、新材料設計、優(yōu)化算法等制成通用量子計算機。制成通用量子計算機。提高量子比特的操縱精度使之達到能超越量子計算苛刻的容錯閾值(>99.9%),大幅度提高可集成的量子比特數(shù)目(百萬量級),實現(xiàn)容錯量子邏輯門,研制可編程的通用量子計算原型機□□□□□IBM□□□□□IBM□□□□□□□□□□□□□IBM推出133量子位的量子處理器IBMQuantumHeron,及其第一臺模塊化量子計算機"IBM量子系統(tǒng)二號"。當?shù)貢r間2023年12月4日,在紐約舉行的年度IBM量子峰會上,IBM公司推出了133量子位的量子處理器IBMQuantumHeron,可提供迄今為止IBM最高的性能指標和最低的錯誤率。該公司還推出了"IBM量子系統(tǒng)二號(IBMQuantumsystemTWO)",這是該公司第一臺模塊化量子計算機,使用3個Heron處理器運行。基于量子硬件、理論和軟件方面的突破,IBM將其量子開發(fā)路線圖延長至2033年,并提出新的目標:到2033年,以量子為中心的超級計算機將包括1000個邏輯量子比特,全面釋放量子計算的能量。圖表:IBM將量子開發(fā)路線圖延長至2033年圖表:IBM量子系統(tǒng)2號"包含3個Heron處理器圖表:IBMQuantumHeron"IBM量子系統(tǒng)二號"是IBM下一代量子計算系統(tǒng)架構(gòu)的基礎。是IBM下一代量子計算系統(tǒng)架構(gòu)的基礎。它將可擴展的低溫基礎設施和經(jīng)典的運行時服務器與模塊化量子位控制電子設備相結(jié)合。該架構(gòu)結(jié)合了量子通信和計算,輔利用中間件層適當集□□□□□□□□□NVIDIA□□□□□□□□□□□□□□2023年3月21日,NVIDIA宣布與QuantumMachines合作打造了一個新系統(tǒng)。全球首個GPU加速的量子計算系統(tǒng)--NVIDIADGXQuantum結(jié)合了由NVIDIAGraceHopper超級芯片和CUDAQuantum開源編程模型構(gòu)建的全球最強加速計算平臺,以及與由QuantumMachines構(gòu)建的全球最先進的量子控制平臺OPX。新系統(tǒng)為高性能低延遲量子經(jīng)典混合計算領域的研究人員提供了一個革命性的新架構(gòu)。與此同時,英偉達還宣布了一組新的合作伙伴,并表示將CUDAQuantum集成到他們的平臺中,包括量子硬件公司Anyonsystems、Atom科學技術研究院、IT科學中心(CSC)和美國國家超級計算應用中心(NCSA)2024年3月15日,量子安全加密技術公司Qrypt宣布推出Qrypt量子熵和量子安全密鑰生成技術相關技術將為使用英偉達BlueField-3數(shù)據(jù)處理器的AI工作負載提供傳輸過程中的量子安全加密保護,以抵御量子計算的威脅。源的混合方式運行。NVIDIA?CUDA?Quantum擁有統(tǒng)一的編程模型,是適用于量子-經(jīng)典CPU。CUDAQuantum是專為提高性能而打造的開源平臺,可提供高英偉達目前還沒有自己的量子計算機;公司計劃未來提供第三方量子計算機的訪問服務。當前,國內(nèi)量子計算的發(fā)展呈現(xiàn)出uc硬件多點開花、軟件工具補齊、產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)力的良好態(tài)勢。近期,國內(nèi)量子計算在硬件、軟件和生態(tài)應用層面取得系列關鍵進展。硬件上,中國科大成功研制105比特的祖沖之三號"超導量子計算機,同時上海團隊利用AI技術高效制備出2024個中性原子的無缺陷陣列,為大規(guī)模量子計算奠定基礎軟件方面,首款國產(chǎn)量子計算桌面軟件"東南·云霄"發(fā)布,著重解決數(shù)據(jù)安全與硬件兼容性問題。產(chǎn)業(yè)生態(tài)上,"上海量子人工智能聯(lián)合體的成立及相關十大應用場景的發(fā)布,正積極推動量子計算與人工智能等前沿領域的融合與實際應用,標志著該領域正從技術突破加速走向生態(tài)構(gòu)建。這些進展標志著我國在量子計算領域,正從前沿基礎研究向技術應用和產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設加速邁進。圖表:我國量子計算領域2025年關鍵動態(tài)成功構(gòu)建105比特"祖沖之三號"超導量子計算機中國科學技術大學上海量子科學研究中心、上海人工智能實驗礎軟件工具創(chuàng)新用落地機工程技術研究中心合作,成功構(gòu)建了255個光子的量子計算機原型機九章三號",再次刷新相關領域的世界紀錄科研人員設計了新的光子探測方法,構(gòu)建了高保真度的準光子數(shù)可分辨探測器,提升了光子操縱水平和量子計算復雜度。在求解高斯玻色取樣數(shù)學問題時,比目前全球最快的超級計算機快一億億倍。而相較上一代九章二號計算機而言,提升了一百萬倍,"九章三號"在1微秒(即百萬分之一秒)內(nèi)能算出的最復雜的樣本,如果用當前全球最快的超級計算機"前沿"來計算,需花費200億年。圖表:光量子計算的國際競爭態(tài)勢單位:個圖表:實驗裝置示意圖圖表:光量子干涉□□□□□IT□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□IT□□□□□□□□□□□□□□□2024年1月6日,中國第三代自主超導量子計算機本源悟空",在合肥本源量子公司正式上線運行,向全球用戶限時免費開放,接收全球量子計算任務。截至4月10日,本源悟空"已累計為來自全球117個國家的用戶完成逾16.9萬個運算任務,全球訪問量超551萬次。安徽省量子計算工程研究中心表示,中國第三代自主超導量子計算機本源悟空現(xiàn)已成功裝備國內(nèi)首個抗量子攻擊護盾--PQC(postuc本源悟空由本源量子計算科技(合肥)股份有限公司自主研發(fā),搭載72位自主超導量子芯片u悟空芯",是目前我國最先進的可編程、可交付超導量子計算機,國產(chǎn)化率超80%。圖表:中國第三代自主超導量子計算機"本源悟空"圖表:中國第三代自主72比特超導量子芯片"悟空芯"夸父KFC72-300放大模型與前兩代量子芯片相比,第三代夸父超導量子芯片具有更高的相干時間,性能上有顯著提升。uc悟空芯"以及本源布,意味著中國超導量子計算機制造能力從小規(guī)模開始進入中等規(guī)模一定中等規(guī)模的可擴展統(tǒng)的能力?！酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢?圖表:中美量子計算產(chǎn)業(yè)基礎能力對科研基礎:科研基礎:論文數(shù)、國際合作機構(gòu)以及合著出版果和國際合作仍需加強私營企業(yè):私營企業(yè):資金分布和供應鏈能力方面全面領先□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ICV□□□□□□□□□□□□ 圖表:量子信息技術發(fā)展趨勢圖表:量子技術發(fā)展趨勢展望量子計算已進入技術攻關、工程研發(fā)、應用探索和產(chǎn)業(yè)培力硬件研發(fā)與云平臺服務能力完善。能和服務模式。算基準測試驗證平臺能力?！酢酢酢酢鮅CVTA&K□□□□□□□□ 圖表:全球量子計算上游產(chǎn)業(yè)規(guī)模 圖表:全球量子計算上游產(chǎn)業(yè)規(guī)模(2023-2035)(單位:十億美元)圖表:全球量子計算下游應用占比(2030,2035;單位:%)圖表:全球量子計算產(chǎn)業(yè)規(guī)模(2021-2035)(單位:十億美元)2035年總市場規(guī)模有望達到8117億美元。根據(jù)ICV,2023年,全球量子計算產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到47億美元,2023至2028年的年平均增長率(CAGR)達到44.8%,基市場規(guī)模達到105.4億美元。在2028年至2035年,市場規(guī)模將繼續(xù)迅速擴大,受益年總市場規(guī)模有望達到8117億美元這一接近萬億級別的市場規(guī)模標志著量子計算會在此進入全面成熟和商業(yè)化的關鍵階段,預示著未來量子計算將在各個領域帶來深遠而持久的影響。醫(yī)藥化工金融醫(yī)藥化工金融當前,量子計算產(chǎn)業(yè)正處于技術突破、應用探索和產(chǎn)業(yè)培育同步推進的關鍵期,整體屬于從初創(chuàng)期到成長期的過渡階段。從技術環(huán)境來看,一方面前沿新技術進步極快,另一方面仍有較多技術瓶頸亟待突破。從行業(yè)生態(tài)來看,供應鏈成熟度、市場接受度、商業(yè)模式等均處于在摸索中前進的發(fā)展初階階段。多元化技術路線:當前,量子計算的硬件設備研發(fā),呈現(xiàn)出明顯的技術路線多元化發(fā)展特征。其中,超導路線是最受業(yè)界關注的主要技術路線之一,參與者涵蓋海內(nèi)外科技大廠與眾多初創(chuàng)企業(yè),產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進程相對領先。其它技術路線主要以創(chuàng)新性初創(chuàng)企業(yè)為主,近年來相關技術成熟度也在穩(wěn)步、快速提升。環(huán)境測控系統(tǒng):量子計算機的穩(wěn)定運行高度依賴低溫、真空等環(huán)境測控系統(tǒng),用于控制外部環(huán)境噪聲及量子系統(tǒng)內(nèi)部非理想特性對量子態(tài)信息的干擾。環(huán)境測控系統(tǒng)是量子計算機產(chǎn)業(yè)化、工程化應用的核心物理環(huán)境支撐,主要包括環(huán)境設備、測控系統(tǒng)、關鍵組件等多個組成部分。近年來相關技術快速發(fā)展,可能孕育、催化出一個新的環(huán)境測控系統(tǒng)高新技術產(chǎn)業(yè)應用領域。量子技術初創(chuàng)企業(yè):量子計算的前沿、創(chuàng)新技術特性,催化了一批新興的行業(yè)初創(chuàng)企業(yè)迅速崛起。相關初創(chuàng)企業(yè)在核心技術攻關、應用場景探索、產(chǎn)品迭代升級等方面展現(xiàn)出創(chuàng)新活力,正在成為推動產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展、突破的重要技術力量。例如,國內(nèi)本源量子、華翊量子、玻色量子等初創(chuàng)企業(yè),近年來相繼推出了較多、不同的各類相關科研成果及技術突破。量子-經(jīng)典融合計算:該模式通過創(chuàng)新的資源協(xié)同機制,可以有效融合量子計算與經(jīng)典計算的相對優(yōu)勢,正在成為推動量子計算快速實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、實用化商業(yè)化應用價值的有效途徑。例如,北京量子研究院與清華大學合作在密碼分析量子算法領域提出基于量子-經(jīng)典融合架構(gòu)的HAWI,并演示了容錯學習問題(LWE)的求解,有效提高了密碼分析成功率。量子與AI產(chǎn)業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新:二者的融合不僅可以為量子計算注入新的發(fā)展動力,也可以為推動AI產(chǎn)業(yè)發(fā)展開辟新路徑、新思路,可能共同推進、引領新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革。一方面,AI可能加速量子芯片、量子態(tài)測控、量子糾錯、算法等核心技術的研發(fā)進程;另一方面,量子計算也在提升海量數(shù)據(jù)計算效率、縮短機器學習訓練時間、優(yōu)化AI大模型等方面展現(xiàn)出較大潛力。3量子通信與量子測量:絕對安全與極限精度量子通信,是迄今唯一被嚴格證明無條件安全的通信方式。當前,基于量子密鑰分發(fā) (QKD)的量子保密通信技術已進入實用化階段,商用化產(chǎn)品研發(fā)和試驗網(wǎng)絡建設發(fā)展較為迅速。量子測量,是突破經(jīng)典測量精度極限的綜合性測量技術。原子鐘、原子重力儀等已成熟商用,量子磁力計、光量子雷達和量子陀螺等處于工程化研發(fā)和應用探索階段,量子關聯(lián)成像、里德寶原子天線等尚處系統(tǒng)技術攻關?！酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢鮅CV□□□□□□□□□□□□量子通信是利用量子力學原理對量子態(tài)進行操控的一種通信形式,是迄今唯一被嚴格證明無條件安全的通信方式。主要包括,量子密鑰分發(fā)量子比特,主要是是為了給量子計算機之間的通信使用。此外,還包括相關的后量子加密(PQC)技術,是抵御量子計算攻擊的公鑰密碼技術。量子密鑰分發(fā)(QKD):通過對單光子或光場正則分量的量子態(tài)制備、傳輸和測量,首先在收發(fā)雙方間實現(xiàn)無法被竊聽的安全密鑰共享,之后再與傳統(tǒng)保密通信技術相結(jié)合完成經(jīng)典信息的加解密和安全傳輸基于QKD的保密通信稱為量子保密通信,目前已經(jīng)進入產(chǎn)業(yè)化應用階段,商用化產(chǎn)品研發(fā)和試驗網(wǎng)絡建設發(fā)展較為迅速。量子隱形傳態(tài)(QT):基于通信雙方的光子糾纏對分發(fā)(信道建立)、貝爾態(tài)測量(信息調(diào)制)和么正變換(信息解調(diào))實現(xiàn)量子態(tài)信息直接傳輸,其后量子加密(PQC):量子計算帶來了破解現(xiàn)有數(shù)字安全加密技術的潛力后量子密碼學提供了一系列算法,旨在對抗量子計算機的能力,確保數(shù)據(jù)在未來仍然安全。作為一種基于數(shù)學算法,通過芯片和配套軟件系統(tǒng)實現(xiàn)的方案,在成本和使用鋪蓋效率上較QKD有優(yōu)勢。圖表:量子密鑰分配與量子隱形傳態(tài)對比情況由于量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)在協(xié)議原理組網(wǎng)方式器件性能和現(xiàn)實安全性等方面存在局限,商用化系統(tǒng)的安全密鑰速率僅為約10kbit/s量級,現(xiàn)網(wǎng)傳輸距離約量級(約40km傳輸距離時),光纖傳輸距離最高約200km(約1kbit/s密鑰速率時)。量子密鑰分發(fā)目前主要面向城域范圍的語音加密應用,隨著協(xié)議、器件和系統(tǒng)技術的發(fā)展與改進,有望提高□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□2024年3月20日,中國通信標準化協(xié)會發(fā)布了國家標準《量子通信術語和定義》的解讀。該協(xié)會是我國信息通信領域?qū)I(yè)的標準化組織、全國通信標準化技術委員會(SAC/TC485)的秘書處單位?！读孔油ㄐ判g語和定義》語正式標準。圖表:天地一體廣域量子通信網(wǎng)絡身的關鍵器件、設備及網(wǎng)絡技術要求等方面已經(jīng)編制了一系列通信行業(yè)標準。但在其自身所術語和定義等內(nèi)容圖表:準則主要內(nèi)容與實施意義的常用基礎性術語和定義編碼、直接安全通信、秘密共享、數(shù)量子通信的各主要研究內(nèi)容l開展量子通信各項研究內(nèi)容所需要的兩項基礎技術:量子態(tài)制備和量子態(tài)探測的基礎性術語本標準可用于指導各相關行業(yè)編寫量子通信以及量子保密通信相關的各類文件,實施本文件有利于量子通信的推廣和應用,并能促進量子保密通信等相關產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展本標準對目前階段量子通信的常用術語進行了全面的梳理,通過向原始研內(nèi)協(xié)商等方法,完成了各術語定義的統(tǒng)一,本標準可用于指導各相關行業(yè)編寫量子通信以及量子保密通信相關的各類文件,實施本文件有利于量子通信的推廣和應用,并能促進量子保密通信等相關產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展□□□□□□□□□□□□□ICV□□□□□□□□□□□□ 圖表:量子通信與安全產(chǎn)業(yè)鏈我國已經(jīng)初步形成了涵蓋終端和元器件供應商、量子設備與解決方案提供商、 圖表:量子通信與安全產(chǎn)業(yè)鏈商、網(wǎng)絡運營與業(yè)務提供商的量子通信產(chǎn)業(yè)鏈條上游主要包括芯片、光量子探測儀等器件;中游主要包括量子秘鑰收發(fā)器、量子隨機數(shù)發(fā)生器收發(fā)端等核心設備以及量子堡壘機、量子交換機、量子路由器、量子集控站、量子網(wǎng)關等網(wǎng)絡設備;下游主要包括各類量子通信應用產(chǎn)品和專圖表:全球通信運營商2023年發(fā)布的量子通信與安全產(chǎn)品及服務新技術的認知認可度有待提升運營商正積極探索量子通信與安全技術的商業(yè)化途徑,包括開發(fā)基于量子通信技術的加密通話產(chǎn)品、集向某些特定領域,采購方對新產(chǎn)品新技術的認知認可度有待提升圖表:量子通信產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié)關注量子通信系統(tǒng)所需基礎材料、光子探測器、量子光源等核心部件的研發(fā)和生產(chǎn)開發(fā)控制量子通信硬件、管理量子密鑰、保障系統(tǒng)安全的軟件□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□行業(yè)規(guī)模。量子通信是量子信息學的重要分支,其具有不可克隆、不可分割和不可預測的特性,能夠從根本上保證信息傳輸?shù)慕^對安全。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院相關數(shù)據(jù),2023年全球量子通信行業(yè)市場規(guī)模僅約10億美元。初步估算,隨著國防、信息安全需求的不斷增長,2024年全球量子通信行業(yè)市場規(guī)模將快速增長超過26億美元,未來六年行業(yè)復合增速更將達到39.5%。量子保密通信。量子通信市場規(guī)模構(gòu)成也主要有量子密鑰分配設備及服務、QRNG設備和PQC算法服務等。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院相關數(shù)據(jù),2023圖表:全球量子通信行業(yè)市場規(guī)模(美元)圖表:2023年全球量子通信行業(yè)市場結(jié)構(gòu)(%)□□□□□□□□□□□ICV□□□□□□□□□□□□量子測量,也稱量子傳感,是指利用量子特性獲得超高精度的傳感測量技術,即基于對中性原子、離子、光子等微觀粒子系統(tǒng)的調(diào)控和觀測,提升傳感測量的性能基本原理,是外界的電磁場、溫度、壓力等物理量會改變原子、光子、聲子等微觀粒子的量子態(tài),可通過分析待測物理量變化導致的量子態(tài)改變來實現(xiàn)精密測量。與經(jīng)典力學測量技術相比,量子測量的精度可以達到甚至超過海森堡極限,具有可溯源、精度高、效率高、準確性高、可抵抗一些特定噪聲干擾等優(yōu)勢,可以廣泛應用于導航定位、國防科技、地質(zhì)勘測、醫(yī)療診斷、圖表:量子測量的主要步驟圖表:量子測量簡介能級躍遷、想干疊加、量子糾纏抵抗一些特定噪聲的干擾等原子、分子、離子、光子(單光子、糾纏光子對)靈敏度、動態(tài)范圍、采樣集、工作溫度等磁場、電廠、旋轉(zhuǎn)、時間、力、溫度、光子計數(shù)等量子測量各技術方向的發(fā)展成熟度有較大差異,原子鐘、原子重力儀等已成熟商用,量子磁力計、光量子雷達和量子陀螺等處于工程化研發(fā)和應用探索階段,量子關聯(lián)成像、里德寶原子天線等尚處系統(tǒng)技術攻關。量子測量產(chǎn)業(yè)鏈上游主要是系統(tǒng)研發(fā)所需的基礎材料、元器件和支撐系統(tǒng)提供商。基礎材料包括高純度同位素材料、金剛石、惰性氣體等;元器件主要包括激光器、原子氣室、光學系統(tǒng)元器件、電子元器件、線纜等;支撐系統(tǒng)主要包括磁屏蔽、真空、低溫、隔振等環(huán)境保障;上游廠商在歐美集中度較高。目前量子測量技術路線多元,所需上游材料、器件差異性大,給上游整合和優(yōu)化帶來挑戰(zhàn)中游是各種技術方向的系統(tǒng)設備提供商熱原子鐘成熟度和商業(yè)化成都最高,廣泛應用于通信、電力、衛(wèi)星導航等。近年來,芯片級的熱原子鐘成為業(yè)界關注熱點圖表:量子測量技術體系框架圖表:量子測量產(chǎn)業(yè)鏈與代表性企業(yè)概況□□□□□ICV□□□□□ICVTA&K□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□根據(jù)ICVTA&K的數(shù)據(jù),2022年,全球量子精密測量市場規(guī)模達到13.27億美元,產(chǎn)業(yè)整體初具規(guī)模。未來隨著量子信息科技的發(fā)展,會有更量子精密測量市場主要包括量子時間測量、量子磁場測量、量子重力測量、以及其他量子精密測量儀器。具體來看,2022年,量子磁場測量儀器(量子磁力計)市場份額排名第一,為41%,其次為量子時間測量儀器(量子時鐘),市場占比34%。圖表:2022年全球量子測量細分市場發(fā)展格局(單位:%)圖表:2022圖表:2022年全球量子測量細分市場發(fā)展格局(單位:%)4□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ 圖表:國內(nèi)量子信息科技企業(yè)技術及應用領域布局當前,全球量子信息產(chǎn)業(yè)培育進入起步期,逐漸