量子信息技術(shù)專題研究：量子技術(shù)蓬勃發(fā)展長期成長空間廣闊-國元證券

請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分量子信息技術(shù)專題研究報告量子是數(shù)學(xué)概念，用來描述光子、質(zhì)子、中子、電子、介子等基本粒子的能量特性，它是能表現(xiàn)出某物質(zhì)或物理量特性的最小單元。量子科技包括量子通信、量子計算、量子精密測量三方面應(yīng)用，在保障信息傳輸安全、提高運算速度、提升測量精度等方面，可以突破經(jīng)典技術(shù)的瓶頸，將成為信息、能源、材料和生命等領(lǐng)域重大技術(shù)創(chuàng)新的源泉，為保障國家安全和支撐國民經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展提供核心戰(zhàn)略力量。量子通信是利用量子比特作為信息載體來進行信息交互的通信技可在確保信息安全等方面突破經(jīng)典信息技術(shù)的極限。量子通信是最先走向?qū)嵱没彤a(chǎn)業(yè)化的量子信息技術(shù)，從產(chǎn)業(yè)鏈來看，量子通信上下游已基本形成。國內(nèi)有國科量子、問天量子等專業(yè)從事量子通信業(yè)務(wù)量子計算機利用量子比特(qubit)來進行計算和存儲數(shù)據(jù)，具有量子疊加態(tài)和量子糾纏態(tài)等特性，使得量子計算機可以在短時間內(nèi)處理大規(guī)基準測試中建立了史無前例的量子優(yōu)勢，5分鐘內(nèi)即進的超級計算機需要10億億億年才能完成的計算產(chǎn)業(yè)規(guī)模將從2023年的47億美元增長至2035年的8117億美元。球范圍內(nèi)企業(yè)、政府、研究機構(gòu)提供以增強型量子傳感器為代心關(guān)鍵器件、用于分析測試的科學(xué)儀器裝備、賦能行業(yè)應(yīng)用的量子計算云平臺和量子計算科普教育核心業(yè)務(wù)，全棧研制開發(fā)量子計格爾軟件在抗量子密碼領(lǐng)域重點布局，發(fā)布了全量子一體化和數(shù)據(jù)安全解決方案，集成了量子隨機數(shù)、量子密鑰分發(fā)等先進的量吉大正元的研發(fā)團隊圍繞抗量子密碼的設(shè)計、分析、實展工作，精通基于格、多變元、哈希等抗量子密碼技術(shù)路線，已經(jīng)為特定領(lǐng)域算法征集設(shè)計了多個原創(chuàng)抗量子算法。量子技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進展低于預(yù)期的風(fēng)險；行業(yè)競爭加劇的風(fēng)險；宏觀經(jīng)28%-2%-17%-32%12/273/276/269/2512/25軟件與服務(wù)滬深300資料來源：Wind《國元證券行業(yè)研究-2025年計算機行業(yè)策略報告：“AI+應(yīng)《國元證券行業(yè)研究-國產(chǎn)操作系統(tǒng)行業(yè)專題報告：關(guān)鍵核心基礎(chǔ)軟件，國產(chǎn)替代空間廣闊》2024.12.請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分2/20 3 4 5 7 9 3 4 5 6 7 7 7 8 9 ?近鉆頭隨鉆測量儀器 請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分學(xué)家阿蘭·阿斯佩(AlainAspect)、美國理論和實驗物理學(xué)家約翰·弗朗西斯·克勞澤界中不成立，并開創(chuàng)了量子信息這一學(xué)科，量子在于量子力學(xué)如何允許兩個或多個粒子以糾纏態(tài)存在。糾纏粒子對中的一個粒子的狀態(tài)，決定了另一個粒子的狀態(tài)，即使這兩個粒子相距很遠。AlainAspect、JohnClauser和AntonZeilinger各自使用“兩個粒子即使在分離時也表現(xiàn)的像一個單元”以量子信息科學(xué)為代表的量子科技正在不斷形成新的科學(xué)前沿，激發(fā)革命性的科技圖1：量子信息技術(shù)的（潛在）應(yīng)用場景及領(lǐng)域資料來源：前瞻經(jīng)濟學(xué)人官網(wǎng)，國元證券研究所請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分4/20量子通信是量子信息學(xué)的一個重要分支。量子通信是利用量子比特作為信息載體來進行信息交互的通信技術(shù)，可在確保信息安全等方面突根據(jù)中國科學(xué)院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院的介紹，量子通信有兩種最典型的而實現(xiàn)原理上無條件安全的量子保密通信。量子隱形傳態(tài)是指利用量子糾纏來直接0圖2：全球量子通信產(chǎn)業(yè)規(guī)模預(yù)測（2023-2035E，單位：十億美元）020232025E2030E資料來源：iCVTA&K，光子盒，國元證券研究所也將逐漸應(yīng)用至更多設(shè)備，從而帶動整體市場快速發(fā)展。另請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分2035年，總產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望達到560.8億美元。隨著量子通信與安全的發(fā)展，未來將會有更多電信運營商的加入，這將反過來推動量量子計算是一種全新的計算模式，利用量子力學(xué)原理來實現(xiàn)超越傳統(tǒng)計算機的計算使得量子計算機可以在短時間內(nèi)處理大規(guī)模的并行計算，從而實現(xiàn)超越傳統(tǒng)計算機的計算能力，這使得它在加密、優(yōu)化問題求解、藥物研發(fā)等領(lǐng)域具有巨大的潛力。有了不少可觀的突破，為產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。例如，IBM推出的可擴展“九章三號”的成功構(gòu)建則標志著量子比特的穩(wěn)定性和糾纏性質(zhì)的控制已經(jīng)取得了顯著的進展，使得量子計算機在解決某些特定問題上表現(xiàn)出色等。圖3：量子計算發(fā)展生命周期示意圖資料來源：iCVTA&K，光子盒，國元證券研究所請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分子芯片Willow，使他們能夠展示首個“低于閾值”的量子計算——這是構(gòu)建足夠精圖4：Willow芯片的性能指標一覽資料來源：返樸微信公眾號，國元證券研究所史性突破：糾錯后的邏輯量子比特錯誤率低于所有參與糾錯的物理量谷歌用了5年時間，終于從Sycamore進化到Willow，退相干時間取得了5倍的提請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分圖5：Willow芯片的退相干性能有了大幅提升資料來源：返樸微信公眾號，國元證券研究所圖6：包含105個量子比特的Willow芯片資料來源：返樸微信公眾號，國元證券研究所量子計算產(chǎn)業(yè)將進入快速成長周期。隨著量子計算機硬件的不斷升級和算法的不斷投入，以爭取在全球量子計算領(lǐng)域的競爭優(yōu)勢。圖7：全球量子計算產(chǎn)業(yè)規(guī)模預(yù)測（2023-2035E，單位：十億美元）020232025E2030E資料來源：iCVTA&K，光子盒，國元證券研究所根據(jù)iCVTA&K的數(shù)據(jù)，2023年全球量子計算產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到47億美元，2035年的體產(chǎn)業(yè)規(guī)模快速發(fā)展。在2028年至2035年，受益于通用量子計算機的技術(shù)進步和會在此進入全面成熟和商業(yè)化的關(guān)鍵階段，預(yù)示著未來量子計算將在各個領(lǐng)域帶來請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分標準轉(zhuǎn)向量子計量標準，標志著精密測量開始2023年，量子精密測量領(lǐng)域呈現(xiàn)多樣性和分散性。圖8：2023年量子精密測量產(chǎn)業(yè)發(fā)展周期示意圖資料來源：iCVTA&K，光子盒，國元證券研究所請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分圖9：全球量子精密測量產(chǎn)業(yè)規(guī)模預(yù)測（2023-2035E，單位：十億美元）54321054321020232025E2030E資料來源：iCVTA&K，光子盒，國元證券研究所球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等導(dǎo)航和定位系統(tǒng)對高精度時間測量的依賴性也在增加，量子n量子重力儀和量子重力梯度儀具有更高的靈敏度和抗干擾能力，使其在復(fù)雜地n量子磁力計的高精度和靈敏度使其成為新材料研發(fā)領(lǐng)域的重要工具。在新能源和開發(fā)。而隨著新材料需求的增加，量子磁力計將在這一領(lǐng)域獲得更多關(guān)注。隨著市場認知的提高和成本的降低，量子傳感器將在未來幾年內(nèi)持續(xù)發(fā)揮其不備是支撐起量子通信的技術(shù)和硬件基礎(chǔ)；量子傳輸干線是實現(xiàn)遠程量子通信及量子網(wǎng)絡(luò)的傳輸渠道；量子系統(tǒng)平臺主要負責(zé)對信息進行整合處理并根據(jù)需求做出相關(guān)請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分圖10：量子信息產(chǎn)業(yè)鏈全景圖資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，國元證券研究所請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分我國量子信息政策演進分為三個階段，第一階段重點在于推動量子信息關(guān)鍵技術(shù)研表1：國家政策推動量子信息產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展布局先進高效的算力體系，加快云計算、人工智能等技術(shù)規(guī)范應(yīng)用，探索運用邊緣計算和量子技術(shù)突破現(xiàn)有算力瓶頸，為金融數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供精準高效的算開展量子計算、量子通信、量子測量等關(guān)鍵技制定未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，開辟量子技術(shù)、生命科學(xué)等新賽道，創(chuàng)建一批未來產(chǎn)部、科學(xué)技術(shù)部、交通督管理委員會、中國科以實施意見為指南，圍繞腦機接口、量子信息等專形成完備的未來產(chǎn)業(yè)政策體系。加快量子、光子等計算技術(shù)創(chuàng)新突破。加強可容錯通用量子計算技術(shù)研發(fā)，提升物理硬件指標和算法糾錯性能，推動量子軟程實施方案（2023-參考架構(gòu)、基準測評等基礎(chǔ)共性標準。聚焦量子計算領(lǐng)域，研制量子計算處理器、量子編譯器、量子計算機操作系統(tǒng)、量子云平臺、量子人工智能、量子優(yōu)化、量子仿真等標準。聚焦量子通信領(lǐng)域，研制量子在人工智能、量子信息、腦科學(xué)等前沿領(lǐng)域?qū)嵤┮慌罢靶?、?zhàn)略性國家重大科技項目。以需求為導(dǎo)向，增強國家廣域量子保密通信骨干網(wǎng)絡(luò)服務(wù)瞄準量子信息等戰(zhàn)略性前瞻性領(lǐng)域，發(fā)揮我國社會主義制度優(yōu)勢、新型舉國體《中華人民共和國國民個五年規(guī)劃和2035年會議聚焦量子信息、光子與微納電子、網(wǎng)絡(luò)通信、人工智能、生物醫(yī)藥、現(xiàn)代能源系統(tǒng)等重大創(chuàng)新領(lǐng)域組建一批國家實驗室，重組國家重點實驗室，形成結(jié)構(gòu)合腦科學(xué)、生物育種、空天科技、深地深海等前沿領(lǐng)域，2021年作為“十四五”開局之年，無論是作為頂層設(shè)請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分域的科技攻關(guān)任務(wù)圍繞量子通信技術(shù)研發(fā)、量子測量技術(shù)突破和量子計算的產(chǎn)品研請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分為全世界的科技工作者提供探知微觀世界的一把尺子，獲得“2021年安徽省科學(xué)技效地推動技術(shù)的發(fā)展，探索并創(chuàng)造人類的未來。研究機構(gòu)提供以增強型量子傳感器為代表的核心關(guān)鍵器件、用于分析測試的科學(xué)儀器裝備、賦能行業(yè)應(yīng)用的核心技術(shù)解決方案列、油氣勘探系列、微弱信號測量系列、氣體吸附分析系列、教學(xué)產(chǎn)品資料來源：國儀量子官網(wǎng)，國元證券研究所請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分資料來源：國儀量子官網(wǎng)，國元證券研究所波譜儀EPR200-Plus，標志著國儀請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分圖13：玄微XWS2-200資料來源：本源量子官網(wǎng)，國元證券研究所格爾軟件股份有限公司是中國商用密碼領(lǐng)域的骨干企業(yè)，是國內(nèi)較早研制和推出公鑰密碼基礎(chǔ)設(shè)施(PKI)產(chǎn)品的廠商，是國家科技支撐計劃商用密碼基礎(chǔ)設(shè)施項目的牽新型應(yīng)用保駕護航，全力打造成為國內(nèi)全棧全域的信息安全服務(wù)提供商。因此，圍繞抗量子計算的新一代密碼技術(shù)標準和產(chǎn)業(yè)遷移已成為大國博弈的戰(zhàn)略抓格爾軟件在抗量子密碼領(lǐng)域重點布局，并發(fā)布了全量子一體化網(wǎng)絡(luò)安全和數(shù)據(jù)安全計算攻擊的安全屏障。請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分圖14：格爾抗量子密碼產(chǎn)品體系圖資料來源：格爾軟件微信公眾號，國元證券研究所包括安全接入層面、公鑰基礎(chǔ)設(shè)施(PKI)的改造以及應(yīng)用和數(shù)據(jù)層面的遷移，并研發(fā)了抗量子密碼卡并發(fā)布了基于抗量子密碼算法的多種產(chǎn)品，具備提供全套抗量子密碼服務(wù)的能力。此外，格爾軟件還積極與部分行業(yè)頭部客請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分圖15：抗量子密碼遷移路徑設(shè)計資料來源：格爾軟件微信公眾號，國元證券研究所次測試基于唯亞威通訊技術(shù)有限公司研制的抗量子密碼測試平臺，完成了格爾抗量子密碼(PQC)安全認證網(wǎng)關(guān)基于傳統(tǒng)加密算法和抗量子密碼(PQC)混合加密算法的密碼方面的前沿探索且多有建樹。請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分圖16：吉大正元“元安全”隱私計算產(chǎn)品概述資料來源：商用密碼展微信公眾號，國元證券研究所請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分1)量子技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進展低于預(yù)期的風(fēng)險：量子技術(shù)是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革產(chǎn)品更新?lián)Q代加快、市場份額難以保持的風(fēng)險；整體經(jīng)濟的持續(xù)穩(wěn)定增長和高質(zhì)量轉(zhuǎn)型發(fā)展導(dǎo)向為行業(yè)的發(fā)展提供了有利的宏放變慢，可能會對行業(yè)內(nèi)企業(yè)的發(fā)展環(huán)境和市場需求造成不利影響。股價漲幅相對基準指數(shù)介于5%與15%之間行業(yè)指數(shù)表現(xiàn)相對基準指數(shù)介于-10%~股價漲幅相對基準指數(shù)介于-5%與5%之間指數(shù)，香港市場基準為恒生指數(shù)，美國市場基準為標普500或三板做市指數(shù)（針對做市轉(zhuǎn)讓標的北交所作者具有中國證券業(yè)協(xié)會授予的證券投資咨詢執(zhí)業(yè)資格或相當(dāng)?shù)膶I(yè)勝任能力，以勤勉的職業(yè)態(tài)度，獨立、客觀地出具本報告。本人承諾報告所采用的數(shù)據(jù)均來自合規(guī)渠道，分析邏輯基于作者的職業(yè)操守和專業(yè)能力，本報告清晰準確地反映了本人的研究觀點并通過合理判斷得出結(jié)論，結(jié)論不受任何第三方的授意、影響，特此聲明。證券投資咨詢業(yè)務(wù)是指取得監(jiān)管部門頒發(fā)的相關(guān)資格的機構(gòu)及其咨詢?nèi)藛T為證券投資者或客戶提供證券投資的相關(guān)信息、分析、預(yù)測或建議，并直接或間接收取服務(wù)費用的活動。證券研究報