通信行業(yè)市場前景及投資研究報告：量子科技量子應(yīng)用落地關(guān)注政策支持

量子科技專題量子應(yīng)用逐步落地，關(guān)注政策支持2024年5月核心要點(diǎn)

量子科技是我國重點(diǎn)發(fā)展的未來產(chǎn)業(yè)，也是大國博弈的重要領(lǐng)域。量子科技政治地位重要：2024政府工作報告強(qiáng)調(diào)，要積極培育新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)，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)業(yè)先導(dǎo)區(qū)；在《“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中明確，中國將在包括量子信息在內(nèi)的八大前沿領(lǐng)域?qū)嵤┮慌哂星罢靶?、?zhàn)略性的國家重大科技項(xiàng)目。同時，量子技術(shù)國際流動及其受限，是大國博弈的重要領(lǐng)域：美國對在中國投資量子領(lǐng)域的資本進(jìn)行嚴(yán)格限制，同時將22家中國量子領(lǐng)域企業(yè)納入出口實(shí)體清單；歐盟對量子計(jì)算外包限制嚴(yán)格。量子科技的突破能夠極大提升國家的各領(lǐng)域?qū)嵙?，因此，量子科技有望獲得持續(xù)的政策傾斜和資金支持。

量子通信是信息保密的重要方向，已實(shí)現(xiàn)商用落地。量子科技包含三大主要研究方向，其中量子通信是商用化較快的領(lǐng)域。量子通信是利用量子的物理學(xué)特性進(jìn)行信息保密傳輸?shù)募夹g(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)最高安全等級“信息論安全”

。在量子計(jì)算機(jī)高速發(fā)展的背景下，現(xiàn)有加密體系將受到嚴(yán)重沖擊，因此現(xiàn)有密碼體系需要轉(zhuǎn)換到量子密碼或抗量子密碼體系下，以實(shí)現(xiàn)信息在保密周期內(nèi)的安全保密。目前，我國已建成超1萬公里的、全國性的量子保密通信骨干網(wǎng)絡(luò)，通過地面光纖和量子衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)了量子保密通信廣域網(wǎng)絡(luò)，后續(xù)分支網(wǎng)絡(luò)、城域網(wǎng)絡(luò)和行業(yè)應(yīng)用有望加速落地，據(jù)測算，我國量子城域網(wǎng)建設(shè)市場空間約有500億元，C端應(yīng)用市場規(guī)模也將持續(xù)擴(kuò)大。2

量子計(jì)算將賦能AI等多個領(lǐng)域，或在27年實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破。量子計(jì)算是采用量子比特為基本單位的計(jì)算機(jī)技術(shù)，利用量子的疊加和相干等特性，在數(shù)據(jù)的并行計(jì)算中具有優(yōu)勢，能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)算效率的指數(shù)級提升。目前全球量子計(jì)算機(jī)量子比特數(shù)量正由數(shù)百個向數(shù)千個邁進(jìn)，而量子計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)，如量子比特數(shù)量、量子糾錯、量子算法等有望在2027年左右形成突破，屆時全球市場規(guī)模有望快速增長至434億美元，待商業(yè)化應(yīng)用進(jìn)一步落地后，市場規(guī)模將快速增長至千億美金體量。

量子測量推動國際測量標(biāo)準(zhǔn)變革，量子傳感器逐步商用。量子測量是利用外界變化對微觀粒子的影響來測量物理量的技術(shù)，量子傳感器產(chǎn)品在4時間測量、磁場測量、重力測量、慣性測量、目標(biāo)識別等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。量子測量能夠突破經(jīng)典測量極限，實(shí)現(xiàn)傳感器產(chǎn)品的精確化、小型化、高靈敏度化等升級，賦能多個領(lǐng)域。目前國際標(biāo)準(zhǔn)化組織已將7個基本物理量實(shí)現(xiàn)“量子化”，未來更多基本單位都將與量子掛鉤。各領(lǐng)域量子傳感器正逐步走出實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)商用化，據(jù)ICV，到2030年全球量子精密測量市場規(guī)模將達(dá)到25.3億美元，22-30年CAGR為8%。

相關(guān)標(biāo)的：國盾量子、光迅科技、震有科技等。

風(fēng)險提示：量子通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不及預(yù)期；量子計(jì)算機(jī)研發(fā)不及預(yù)期；量子精密測量研發(fā)不及預(yù)期等風(fēng)險。1目

錄1

量子科技概述：三大發(fā)展方向，政策支持力度大2

量子通信：信息加密重要發(fā)展方向，逐步實(shí)現(xiàn)商業(yè)化落地3

量子計(jì)算：算力潛力巨大，關(guān)鍵技術(shù)逐步突破4

量子精密測量：單位標(biāo)準(zhǔn)化必需，技術(shù)快速演進(jìn)5

相關(guān)標(biāo)的21.1

量子力學(xué)：量子科技的理論基礎(chǔ)

量子是指一個物理量最小的不可分割的基本單位。一個物理量如果存在最小的不可分割的基本單位，則這個物理量是量子化的，并把最小單位稱為量子。例如，“光的量子”（光子）是一定頻率的光的基本能量單位，其同時具有波動和粒子的性質(zhì)，即光的“波粒二象性”。

描述量子微觀世界的理論——量子力學(xué)。量子力學(xué)是描述原子和亞原子尺度的物理學(xué)理論，有別于經(jīng)典理論，粒子尺度上其狀態(tài)是由波函數(shù)描述的一系列可能的概率分布，而不是一個精確的值。量子力學(xué)包含了一系列經(jīng)典物理學(xué)難以描述的原理，如不確定性原理、量子糾纏以及量子疊加等。量子力學(xué)的原理不僅在物理學(xué)中有著基礎(chǔ)性的作用，也是量子技術(shù)如量子計(jì)算、量子測量和量子加密的基礎(chǔ)。量子力學(xué)部分理論概述光的波粒二象性示意圖基本原理簡要描述波函數(shù)與測量

量子系統(tǒng)的狀態(tài)由波函數(shù)（通常表示為Ψ）描述，它是空間中的概率幅度分布。波函數(shù)的絕對問題

值的平方給出了粒子出現(xiàn)在某個位置的概率密度。一

個

量子系統(tǒng)可以同時處于多個狀態(tài)的疊加。只有當(dāng)進(jìn)行測量時，系統(tǒng)才會“坍縮”到一個特定的狀態(tài)。量子疊加原理由海森堡提出，表明某些物理量（如位置和動量，或能量和時間）不能同時被準(zhǔn)確知曉。對一個量測量得越精確，與其對應(yīng)的物理量就越不精確。不

確

定性原理量子糾纏當(dāng)兩個或多個粒子以共享狀態(tài)存在時，它們的物理特性即使在相隔很遠(yuǎn)時也會相互關(guān)聯(lián)。一個粒子的狀態(tài)不能獨(dú)立于其他粒子的狀態(tài)被描述。量子隧穿量子粒子有一定概率穿過一個高于其能量的勢壘，即使在經(jīng)典物理學(xué)中這是不可能的。量子系統(tǒng)與其周圍環(huán)境相互作用時，會失去其量子特性（如疊加和糾纏），轉(zhuǎn)而表現(xiàn)得更像經(jīng)典系統(tǒng)。量子退相干泡

利

不相容原理由泡利提出，指出兩個相同的費(fèi)米子（如電子、中子等）不能占據(jù)同一個量子態(tài)。數(shù)據(jù)：維基百科，百度百科，西南證券整理31.2

量子科技應(yīng)用三大方向：通信、計(jì)算、測量

量子科技主要有三大應(yīng)用方向，分別是量子通信、量子計(jì)算和量子精密測量。量子科技是利用量子獨(dú)特的性質(zhì)，來達(dá)到經(jīng)典傳統(tǒng)技術(shù)所不能達(dá)到的效果，并推動信息處理、測量以及計(jì)算等能力的進(jìn)步。

量子通信：又稱為量子加密通信，是利用量子態(tài)的特性來實(shí)現(xiàn)信息的安全傳輸?shù)募夹g(shù)，關(guān)鍵應(yīng)用包括量子密鑰分發(fā)（QKD）以及量子隱形傳態(tài)（QT），利用量子通信能夠?qū)崿F(xiàn)最嚴(yán)格的信息論安全。

量子計(jì)算：是一種利用量子力學(xué)原理進(jìn)行信息處理的技術(shù)。它與傳統(tǒng)的經(jīng)典計(jì)算不同，主要在于量子計(jì)算使用量子比特（qubits）代替經(jīng)典計(jì)算中的二進(jìn)制比特（bits），這使得量子計(jì)算機(jī)擁有了經(jīng)典計(jì)算機(jī)無法比擬的信息攜帶和并行處理能力。

量子精密測量：是一種利用量子力學(xué)規(guī)律，對關(guān)鍵物理量進(jìn)行高精度與高靈敏度的測量技術(shù)。它旨在實(shí)現(xiàn)單量子水平的極限探測、精準(zhǔn)操控和綜合應(yīng)用，可以用于對時間、頻率、加速度、電磁場等物理量進(jìn)行測量，并且能夠達(dá)到前所未有的測量精度。量子科技應(yīng)用示意圖在軍事、金融、醫(yī)療等領(lǐng)域已有較廣泛應(yīng)用，通過全國量子保密網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行量子密鑰分發(fā)，保障通信信息安全。量子通信量子計(jì)算量子測量量子計(jì)算的實(shí)際應(yīng)用還面臨一些挑戰(zhàn)，包括量子比特的穩(wěn)定性、錯誤率等問題，但在機(jī)器學(xué)習(xí)、密碼分析、藥物設(shè)計(jì)等領(lǐng)域用途逐步顯現(xiàn)。量子科技在國防安全、社會生活、科學(xué)研究等方面都有著重要的應(yīng)用，在導(dǎo)航、通信、引力波探測、暗物質(zhì)探測等物理學(xué)基本原理檢驗(yàn)中提供新方法。數(shù)據(jù)：西南證券整理41.3

政策提法：新質(zhì)生產(chǎn)力&未來產(chǎn)業(yè)

量子產(chǎn)業(yè)是新質(zhì)生產(chǎn)力的重要組成。新質(zhì)生產(chǎn)力是創(chuàng)新起主導(dǎo)作用，擺脫傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)增長方式、生產(chǎn)力發(fā)展路徑的先進(jìn)生產(chǎn)力，具有高科技、高效能、高質(zhì)量特征。量子科技是新質(zhì)生產(chǎn)力的重要組成部分，在多個行業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用前景，能夠提升信息處理速度、增強(qiáng)通信安全性，并提高測量精度，是新質(zhì)生產(chǎn)力的關(guān)鍵要素。

2024政府工作報告強(qiáng)調(diào)大力推進(jìn)量子科技等未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展。報告中提到，積極培育新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)；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)業(yè)先導(dǎo)區(qū)。在《“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中明確提出，中國將在包括量子信息在內(nèi)的八大前沿領(lǐng)域，實(shí)施一批具有前瞻性、戰(zhàn)略性的國家重大科技項(xiàng)目。部分量子技術(shù)推動政策量子科技是重要未來產(chǎn)業(yè)政策文件《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目

2021年3月發(fā)布時間發(fā)布部門相關(guān)內(nèi)容在量子信息等前沿科技和產(chǎn)業(yè)變革領(lǐng)域，組織實(shí)施未來產(chǎn)業(yè)孵化與加速計(jì)劃，謀劃布局一批未來產(chǎn)業(yè)。

聚焦量子信息等領(lǐng)域組建國家實(shí)驗(yàn)室、實(shí)施國家重大科技項(xiàng)目等。十三屆全國人大四次會議標(biāo)綱要》瞄準(zhǔn)傳感器、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、新型舉國體制優(yōu)勢、超大規(guī)模市場優(yōu)勢《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》

2022年1月國務(wù)院加快建設(shè)信息基礎(chǔ)設(shè)施，以需求為導(dǎo)向，增強(qiáng)國家廣域量子保密通信骨干網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力。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(xiàng)目。《擴(kuò)大內(nèi)需戰(zhàn)略規(guī)劃綱要(2022-2035年)》中共中央、國務(wù)院2022年12月2023年1月《關(guān)于促進(jìn)數(shù)據(jù)安全產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》工業(yè)和信息化部等十六部門加強(qiáng)量子通信等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，推進(jìn)量子密碼等技術(shù)在數(shù)據(jù)安全中的應(yīng)用。工業(yè)和信息化部聯(lián)合科技部、國家能源局、國家標(biāo)準(zhǔn)委聚焦量子信息等9大未來產(chǎn)業(yè)，統(tǒng)籌推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的研究、制定、實(shí)施和國際化。開展量子信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化路線圖研究。加快研制量子信息基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)；聚焦量子計(jì)算、量子通信、量子測量領(lǐng)域?！缎庐a(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)航工程實(shí)施方案（2023-2035年）》2023年8月圍繞量子信息等專業(yè)領(lǐng)域制定專項(xiàng)政策文件，推動量子信息等技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。加快量子、光子等計(jì)算技術(shù)創(chuàng)新突破。加強(qiáng)可容錯通用量子計(jì)算技術(shù)研發(fā)，提升物理硬件指標(biāo)和算法糾錯性能，推動量子軟件、量子云平臺協(xié)同布置《關(guān)于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見》工業(yè)和信息化部、等七部門2024年1月2024年3月《2024年國務(wù)院政府工作報告》國務(wù)院制定未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，開辟量子技術(shù)等新賽道，創(chuàng)建一批未來產(chǎn)業(yè)先導(dǎo)區(qū)。數(shù)據(jù)：央視網(wǎng)，各政府部門官網(wǎng)公告，西南證券整理51.4

國際競爭：量子科技是大國博弈的重要領(lǐng)域

量子技術(shù)國家間流動受限，是大國博弈重要領(lǐng)域。歐美等國家為占據(jù)競爭優(yōu)勢，對量子技術(shù)實(shí)施一系列的限制，美國自2023年8月起開始限制私募股權(quán)和風(fēng)險投資公司在中國量子計(jì)算領(lǐng)域的投資，并于2024年5月將中國22家與量子科技相關(guān)的企業(yè)納入出口實(shí)體清單；此外，歐盟也于2023年6月發(fā)布《歐洲經(jīng)濟(jì)安全戰(zhàn)略》，對量子計(jì)算領(lǐng)域外包做出嚴(yán)格限制。

我國牽頭制定量子國際標(biāo)準(zhǔn)，搶占國際競爭先發(fā)地位。據(jù)ISO官網(wǎng)，《量子密鑰分發(fā)的安全要求、測試和評估方法》國際標(biāo)準(zhǔn)提案已在2023年正式發(fā)布。這是首個系統(tǒng)性地規(guī)范量子密鑰分發(fā)安全檢測技術(shù)的國際標(biāo)準(zhǔn)，由中國信息安全測評中心、國盾量子牽頭聯(lián)合制定。量子保密通信的國際標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布將對相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供國際權(quán)威的指導(dǎo)，對全球相關(guān)技術(shù)發(fā)展有重要引領(lǐng)作用。量子技術(shù)相關(guān)禁令I(lǐng)SO《量子密鑰分發(fā)的安全要求、測試和評估方法》提案國家或地區(qū)

發(fā)布時間相關(guān)規(guī)定投資限制實(shí)體清單主要內(nèi)容限制美國私募股權(quán)和風(fēng)險投資公司以及合資企業(yè)在中國人工智能、量子計(jì)算和半導(dǎo)體領(lǐng)域的投資2023.8美國將22家與量子科技相關(guān)的中國實(shí)體納入出口體清單，且其幾乎囊括了國內(nèi)一線量子產(chǎn)業(yè)科研機(jī)構(gòu)。實(shí)2024.5《歐洲經(jīng)濟(jì)安全戰(zhàn)略》量子計(jì)算（可用于破解最安全的通信）、人工智能和先進(jìn)半導(dǎo)體是需要防止外包的領(lǐng)域。歐盟英國2023.62024.3《出口令》量子技術(shù)等領(lǐng)域的設(shè)備出口將需要符合更加嚴(yán)格的出口許可證要求，進(jìn)一步強(qiáng)化對敏感技術(shù)出口的監(jiān)管。半導(dǎo)體和量子相關(guān)的4個技術(shù)品類將被納入出口范圍，這些技術(shù)在面向所有國家和地區(qū)出口時均須事前獲得官方許可。日本2024.4出口數(shù)據(jù)：ISO，光子盒公眾號，西南證券整理6目

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量子科技概述：三大發(fā)展方向，政策支持力度大2

量子通信：信息加密重要發(fā)展方向，逐步實(shí)現(xiàn)商業(yè)化落地3

量子計(jì)算：算力潛力巨大，關(guān)鍵技術(shù)逐步突破4

量子精密測量：單位標(biāo)準(zhǔn)化必需，技術(shù)快速演進(jìn)5

相關(guān)標(biāo)的72.1

量子通信兩大方向：量子密鑰分發(fā)和量子隱形傳態(tài)

量子通信主要有兩大應(yīng)用方向，量子密鑰分發(fā)和量子隱形傳態(tài)。量子通信是量子信息學(xué)的一個重要分支，是利用量子態(tài)作為信息載體來進(jìn)行信息交互的通信技術(shù)。目前，量子通信的典型應(yīng)用形式包括量子密鑰分發(fā)（Quantum

Key

Distribution,

QKD）和量子隱形傳態(tài)（Quantum

Telepor

tation）。以具備信息理論安全性證明的QKD技術(shù)作為密鑰分發(fā)功能組件，結(jié)合適當(dāng)?shù)拿荑€管理、安全的密碼算法和協(xié)議而形成的加密通信安全解決方案，被稱為“量子保密通信”。由于量子保密通信是現(xiàn)階段量子通信最主要的應(yīng)用體現(xiàn)方式，因此量子通信與量子保密通信在應(yīng)用中可基本等同。量子通信兩大方向應(yīng)用概述技術(shù)技術(shù)原理應(yīng)用優(yōu)勢通過量子信道進(jìn)行量子密鑰分發(fā)，通信雙方通過量子密鑰分發(fā)獲取一對完全隨機(jī)且只有通信雙方知道的量子密鑰。通過傳統(tǒng)信道進(jìn)行密文傳遞，利用獲得的量子密鑰，發(fā)送方把信息進(jìn)行加密變成一段密文，接收方將受到的密文解密，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)通信的完全保密。目前主要在金融、能源、電力等信息安全需求比較高的領(lǐng)域有應(yīng)用或探索。不可竊聽、不可破譯，是一種無條件安全的通信加密方式。量子密鑰分發(fā)利用量子糾纏的特性，將一個粒子的量子態(tài)傳輸?shù)搅硪粋€遠(yuǎn)離的粒子上的過程，而無需傳輸粒子本身。量子隱形傳態(tài)可以用來實(shí)現(xiàn)分布式量子計(jì)算中的利用“量子糾纏”特性，將量子信息傳輸?shù)竭b遠(yuǎn)地點(diǎn)，而不用傳送物質(zhì)本身，具有更高的信道容量和更高的安全性。這個過程涉及到量子力學(xué)中的EPR對（Einstein-Podolsky-Rosen

關(guān)鍵操作，即在空間分離的量子比特之間建立邏量子隱形傳態(tài)對），即兩個或多個粒子間存在的非局域關(guān)聯(lián)。在量子隱形傳態(tài)輯連接。中，一個粒子（A）的量子態(tài)被“拆解”并通過量子糾纏傳輸給量子隱形傳態(tài)在國內(nèi)外均處于實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)研究階另一個粒子（B），使得B粒子獲得與A粒子相同的狀態(tài)，而A粒子

段，短時間內(nèi)獲得成果轉(zhuǎn)化的難度較大。的原始狀態(tài)則在這個過程中被破壞。數(shù)據(jù)：物理評論快報，國盾量子官網(wǎng)，西南證券整理82.2

量子通信：保障信息安全的必然需求

現(xiàn)有信息加密技術(shù)主要基于經(jīng)驗(yàn)安全，存在被破譯可能?，F(xiàn)有的加密體系，如對稱加密、非對稱加密等加密體系主要基于數(shù)學(xué)難題和計(jì)算復(fù)雜性來確保安全性，如大數(shù)的質(zhì)因數(shù)分解（RSA算法的基礎(chǔ)）或橢圓曲線上的離散對數(shù)問題（ECC算法的基礎(chǔ)）。由于這些問題在現(xiàn)有的計(jì)算模型和已知算法下難以解決，因此相應(yīng)的加密技術(shù)被認(rèn)為是安全的。隨著算力的提升和量子計(jì)算的發(fā)展，這些基于經(jīng)驗(yàn)安全的加密技術(shù)可能面臨新的挑戰(zhàn)。通過量子計(jì)算機(jī)運(yùn)行的量子算法，如Shor量子算法，它能有效分解大數(shù)，從而威脅到基于大數(shù)質(zhì)因數(shù)分解的加密體系。

應(yīng)對量子計(jì)算挑戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)量子安全主要有兩種方式：后量子密碼與量子密碼。（1）后量子密碼（PQC）又稱為抗量子計(jì)算密碼（QRC），其目標(biāo)是能夠同時抵御量子計(jì)算機(jī)與經(jīng)典計(jì)算機(jī)的破譯攻擊，主要包括哈希密碼、格密碼、多變量密碼等。（2）量子密碼（又稱為量子密鑰分發(fā)）是以量子物理原理實(shí)現(xiàn)經(jīng)典密碼學(xué)的密碼，代表性的技術(shù)有量子密鑰分發(fā)（QKD）、量子隨機(jī)數(shù)、量子數(shù)字簽名等。量子計(jì)算機(jī)對經(jīng)典密碼的影響密碼算法AES類型功能用途加解密量子計(jì)算影響需增加密鑰長度需增加輸出長度不再安全對稱密碼雜湊密碼公鑰密碼公鑰密碼公鑰密碼SHA-2、SHA-3RSA哈希散列函數(shù)數(shù)字簽名，密鑰協(xié)商與分發(fā)數(shù)字簽名，密鑰協(xié)商與分發(fā)數(shù)字簽名，密鑰協(xié)商ECDSA、ECDHDSA不再安全不再安全數(shù)據(jù)：《量子安全技術(shù)白皮書2022》，西南證券整理92.2

量子通信：保障信息安全的必然需求

信息需要保密的期限可能會受到量子計(jì)算機(jī)的沖擊。根據(jù)滑鐵盧大學(xué)的研究，信息保密期限（X）、將現(xiàn)有保密體系更新到后量子時代所需的時間（Y）與量子計(jì)算機(jī)構(gòu)建時間（Z）是信息加密工作者需要考慮的三個變量。若更新基礎(chǔ)設(shè)施的時間加上數(shù)據(jù)保密所需時間大于量子計(jì)算機(jī)問世的時間（即Z<X+Y），則該數(shù)據(jù)存在被量子計(jì)算機(jī)破解的安全風(fēng)險。

不同保密信息對保密期限需求不同，如我國政府機(jī)密文件保密期限一般在30年以內(nèi)；個人信用卡信息和個人身份證信息與卡有效期相關(guān)，一般小于10年；而個人生物信息，如指紋、面部特征等數(shù)據(jù)，則與人的生命長度有關(guān)，可以認(rèn)為大于80年。而根據(jù)IBM量子技術(shù)路線圖，量子計(jì)算機(jī)有望在2027年突破1萬量子比特與糾錯平衡，實(shí)現(xiàn)通用計(jì)算。部分加密時限較長的信息，如機(jī)密文件、生物信息等，暴露在量子安全下的風(fēng)險較大。信息保密期限舉例構(gòu)建量子安全所需時間關(guān)系圖保密信息保密時間（X，年）X

<=

30X

<

5Z：構(gòu)建大規(guī)模量子計(jì)算機(jī)的時間政府機(jī)密文件個人信用卡信息個人身份證信息Y：更新信息基礎(chǔ)設(shè)施的時間

X：數(shù)據(jù)需要保密的時間X

>

10某時刻開始升級到量子安全所需時間安全風(fēng)險？個人生物信息（指紋、面部等）證券賬戶資料X

>

80時間X

>=

20數(shù)據(jù)：

《量子安全技術(shù)白皮書2022》

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102.2

量子通信：保障信息安全的必然需求

量子加密能夠?qū)崿F(xiàn)安全的最高級別——“信息論安全”?！靶畔⒄摪踩笔侵冈诠粽邠碛袩o限強(qiáng)的計(jì)算資源下，也無法在不引入明顯錯誤或被檢測到的情況下解密或篡改加密信息，是密碼學(xué)中最高的安全等級之一，且能夠被理論證實(shí)。量子物理中，單量子不可分割、量子態(tài)不可克隆、測不準(zhǔn)以及量子糾纏等特性能夠?qū)崿F(xiàn)免疫計(jì)算破解的信息論安全，量子密碼在保密通信中的應(yīng)用主要有量子密鑰分發(fā)、量子隨機(jī)數(shù)以及量子數(shù)字簽名等。

量子加密通信較為成熟的方案是量子密鑰分發(fā)（QKD）。量子密鑰分發(fā)是以量子態(tài)為信息載體進(jìn)行遠(yuǎn)程密鑰分發(fā)，目前實(shí)現(xiàn)較大規(guī)模商用的方案為BB84協(xié)議，即通過量子信道進(jìn)行量子密鑰分發(fā)，在通過經(jīng)典通信進(jìn)行篩選比對和交互加密信息。此外，另一種糾纏測量方案利用了量子隱形傳態(tài)技術(shù)，通過雙方分享互相糾纏的量子對，分別進(jìn)行測量解碼后再由經(jīng)典信道進(jìn)行校驗(yàn)和交互，我國在基于“墨子號”衛(wèi)星的星地一體的QKD網(wǎng)絡(luò)中，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了量子隱形傳態(tài)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。糾纏測量方案原理圖單量子制備測量（BB84協(xié)議）原理圖數(shù)據(jù)：

《量子安全技術(shù)白皮書2022》

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112.3

量子密鑰分發(fā)關(guān)鍵設(shè)備：QKD設(shè)備

量子密鑰分發(fā)是通過量子保密通訊網(wǎng)絡(luò)，利用量子加密終端提供量子密鑰交互和加解密的過程。該過程需要同時利用經(jīng)典信道和量子信道，其中，量子信道用于傳輸由量子態(tài)承載的量子比特信號，可以是光纖、自由空間（包括衛(wèi)路）等物理媒介；經(jīng)典信道是正常信息傳輸所利用的網(wǎng)線、光纖等。兩種信道分別傳輸量子密鑰和密文，并通過量子加密終端（QKD設(shè)備）進(jìn)行密鑰的生成比對、信息的加解密等。

QKD設(shè)備系量子密鑰分發(fā)的關(guān)鍵設(shè)備。QKD設(shè)備在量子加密通信中起到密鑰生成接收和加解密等工作，是量子保密網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的關(guān)鍵設(shè)備。其內(nèi)部組件主要由光源模塊、編碼調(diào)制模塊、探測模塊、數(shù)據(jù)分析與處理模塊等一系列模塊集成，未來可通過光電一體化等技術(shù)進(jìn)一步提高集成度，實(shí)現(xiàn)加密終端的成本優(yōu)化、體積縮小。量子保密通信實(shí)現(xiàn)示意圖QKD設(shè)備交互示意圖數(shù)據(jù)：

《量子安全技術(shù)白皮書2022》

，國盾量子招股說明書，西南證券整理

122.4

全球進(jìn)展：我國已進(jìn)入量子廣域網(wǎng)階段，歐美均已開展建設(shè)

我國量子保密通信網(wǎng)絡(luò)已進(jìn)入“星地一體”廣域網(wǎng)階段。我國量子密鑰分發(fā)技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)從城域網(wǎng)向廣域網(wǎng)的技術(shù)突破，在2018年批復(fù)后，我國國家光宇量子保密通信骨干網(wǎng)絡(luò)已于2022年建成并全線通過驗(yàn)收。骨干網(wǎng)絡(luò)全長超過1萬公里，覆蓋京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、東北等區(qū)域的17個省市約80個城市，是全球領(lǐng)先的運(yùn)營級量子骨干網(wǎng)絡(luò)。2016年“墨子號”量子通信衛(wèi)星發(fā)射，該衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)了星地量子密鑰分發(fā)、洲際量子密鑰分發(fā)；2022年量子微納衛(wèi)星發(fā)射入軌，我國“星地一體”的量子骨干網(wǎng)絡(luò)已基本建成。

海外進(jìn)展：美國起步較早，歐盟重點(diǎn)建設(shè)量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)。2022年，美國通過《量子網(wǎng)絡(luò)安全準(zhǔn)備法案》，針對政府信息利用后量子密碼問題制定了具體計(jì)劃；2023年，美國國家網(wǎng)絡(luò)安全戰(zhàn)略將防御量子網(wǎng)絡(luò)攻擊列為戰(zhàn)略目標(biāo)，涉及后量子密碼的使用，以及替換存在漏洞的硬件、軟件和應(yīng)用程序的必要性。歐盟提出了EuroQCI項(xiàng)目，目標(biāo)是到2027年提供安全通信，其全部27個成員國都簽署了該項(xiàng)目。2021年，意大利、斯洛文尼亞、克羅地亞三個地區(qū)之間首次實(shí)現(xiàn)了州際量子安全通信（100.5公里）。2022年，歐盟通過了《歐盟安全連通計(jì)劃條例》，為EuroQCI項(xiàng)目開發(fā)空間段，即IRIS2空間星座，計(jì)劃25年底或26年初發(fā)射。我國量子保密通信“星地一體”廣域網(wǎng)環(huán)美量子保密骨干網(wǎng)絡(luò)（計(jì)劃）英國國家量子保密通信測試網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)：歐盟委員會官網(wǎng)，國科量子官網(wǎng)，中國通信學(xué)會官網(wǎng)，西南證券整理

132.5

市場規(guī)模：網(wǎng)絡(luò)安全日益重視，市場規(guī)模穩(wěn)健增長

網(wǎng)絡(luò)攻擊風(fēng)險提升，信息安全市場規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。隨著我國網(wǎng)絡(luò)安全相關(guān)產(chǎn)業(yè)支持政策出臺以及網(wǎng)絡(luò)攻擊風(fēng)險增大，我國網(wǎng)絡(luò)安全市場規(guī)模持續(xù)增長，2023年市場規(guī)模達(dá)633億元，同比增長3.1%，預(yù)計(jì)2024-2027年我國網(wǎng)絡(luò)安全市場規(guī)模將以8.7%的復(fù)合增速增長，在2027年達(dá)到884.4億元。

全球量子密碼市場規(guī)模預(yù)計(jì)將以41.2%的復(fù)合增速增長。據(jù)MarketsandMarkets，2023年全球量子密碼學(xué)市場規(guī)模為5億美元，受到網(wǎng)絡(luò)安全需求的驅(qū)動，24-28年CAGR預(yù)計(jì)將為41.2%，市場規(guī)模有望在2028年達(dá)到30億美元。同時，QKD設(shè)備的小型化和成本下降、垂類行業(yè)保密準(zhǔn)則的出臺等因素將能夠有效推動市場增長。中國信息安全市場規(guī)模及預(yù)測全球量子密碼市場規(guī)模預(yù)測（十億美元）數(shù)據(jù)：Marketsandmarkets，艾瑞咨詢，西南證券整理

142.6

市場測算：城域網(wǎng)建設(shè)空間廣闊，C端需求有望釋放

我國量子保密通信城域網(wǎng)建設(shè)有望帶來設(shè)備需求。目前我國已建成國家級量子保密通信骨干網(wǎng)絡(luò)，未來將進(jìn)一步開展沿線城域網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和邊緣節(jié)點(diǎn)覆蓋工作?？紤]到建設(shè)量子保密通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資主要為基建投入與QKD設(shè)備投入，因此總投資額將與網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面積正相關(guān)，我們假設(shè)一線城市建設(shè)量子保密網(wǎng)絡(luò)總投資額為5億元、省會級城市建設(shè)投資為3億元、二線以下城市投資額為1.5億元，測算我國量子城域網(wǎng)市場投資需求總額為492.5億元人民幣。

C端空間廣闊，需求有望釋放。中國電信在21年推出了“量子密話”業(yè)務(wù)；中國移動推出“和對講”量子加密產(chǎn)品；科大訊飛、等廠商均推出了面向C端的消費(fèi)級量子加密產(chǎn)品，市場需求有望加速釋放。據(jù)中國電信，“量子密話”套餐有30元/月與50元/月兩個檔位，2023年其用戶數(shù)量已超過100萬戶。由此，我們對電信“量子密話”市場空間進(jìn)行了測算，假設(shè)24-26年量子密話在電信總移動用戶滲透率分別為0.5%、1%、1.5%，電信移動用戶數(shù)量增速為5%，預(yù)計(jì)26年量子密話市場規(guī)模將達(dá)42.5億元。我國量子城域網(wǎng)空間測算（億元）量子密話市場空間測算數(shù)據(jù)：中國電信官網(wǎng)，國盾量子公告，西南證券整理

152.7

市場格局：產(chǎn)業(yè)生態(tài)逐步健全，關(guān)鍵元器件已自主可控

量子保密通信產(chǎn)業(yè)鏈逐步健全，下游應(yīng)用場景廣泛。量子保密通信產(chǎn)業(yè)鏈主要包括基礎(chǔ)器件、核心量子設(shè)備、量子應(yīng)用設(shè)備、集成建設(shè)與運(yùn)營和垂類行業(yè)應(yīng)用等幾大層級，當(dāng)前我國量子光源、探測器件、光學(xué)調(diào)制器件等大部分關(guān)鍵器件已實(shí)現(xiàn)自主可控，但高性能集成電路與國際先進(jìn)水平存在一定差距。

中下游方面，國內(nèi)外量子保密通信網(wǎng)絡(luò)仍處于早期發(fā)展階段，國內(nèi)外電信運(yùn)營商及平臺服務(wù)企業(yè)均在積極發(fā)力，國內(nèi)量子云和大數(shù)據(jù)服務(wù)、政務(wù)信息保護(hù)、金融業(yè)務(wù)加密、電力安全保障等領(lǐng)域已經(jīng)率先進(jìn)行測試并推出相關(guān)產(chǎn)品，行業(yè)生態(tài)有望逐步建立。量子保密通信產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)公司梳理產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)部分相關(guān)上市公司基礎(chǔ)器件國盾量子、光迅科技、亨通光電、光庫科技等國盾量子、問天量子、九州量子等量子設(shè)備及軟件算法網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及運(yùn)營垂類行業(yè)應(yīng)用中國電信、中國移動、中國聯(lián)通、中國廣電、神州信息、神州數(shù)碼、科大訊飛、蘇州科達(dá)、震有科技、電科網(wǎng)安等數(shù)據(jù)：《量子安全技術(shù)白皮書2022》，西南證券整理

16目

錄1

量子科技概述：三大發(fā)展方向，政策支持力度大2

量子通信：信息加密重要發(fā)展方向，逐步實(shí)現(xiàn)商業(yè)化落地3

量子計(jì)算：算力潛力巨大，關(guān)鍵技術(shù)逐步突破4

量子精密測量：單位標(biāo)準(zhǔn)化必需，技術(shù)快速演進(jìn)5

相關(guān)標(biāo)的173.1

量子計(jì)算：基于量子比特帶來的強(qiáng)大并行計(jì)算能力

量子計(jì)算機(jī)采用量子比特計(jì)算。量子計(jì)算中的基本信息單位是量子比特，類似于傳統(tǒng)數(shù)字電子學(xué)中的比特。與經(jīng)典比特不同，量子比特可以存在于其兩個“基本”狀態(tài)的疊加中，寫作|0?和|1?以作為經(jīng)典態(tài)0和1的對應(yīng)，可以被認(rèn)為是指向“布洛赫球體”表面上某個位置的箭頭。

量子比特狀態(tài)的疊加使得大量并行計(jì)算成為可能。門電路的經(jīng)典位只有兩個可能值：0或1。然而，量子位可以是這兩種信息狀態(tài)的疊加，同時具備這兩種狀態(tài)的特征。如偏振光的疊加：用水平偏振光來表示0，垂直偏振光表示1，但光也可以在一定角度上偏振，同時具有水平和垂直分量。由此，N個經(jīng)典比特一次表示的數(shù)字只有1個，但N個量子比特一次能表示的數(shù)字?jǐn)?shù)目為2的N次方。

量子計(jì)算輸出結(jié)果具有不確定性。當(dāng)運(yùn)算結(jié)束測量量子比特時，其結(jié)果是經(jīng)典比特的概率輸出。如3個量子比特的系統(tǒng)，每個量子比特都是0和1的疊加，一次就能表示0到7（十進(jìn)制）這8個數(shù)。當(dāng)我們輸入2（二進(jìn)制010），并發(fā)出運(yùn)算指令后，所有8個數(shù)都開始運(yùn)算，都加2，并同時得出8個結(jié)果（2、3……9）。然而，量子計(jì)算機(jī)輸出時，量子比特由于退相干會坍縮成其中的一個結(jié)果，因此量子計(jì)算機(jī)的高速計(jì)算是以不確定性為代價的。為了降低輸出結(jié)果的錯誤率，在計(jì)算過程中的“量子糾錯”和具體的“量子算法”能夠縮小輸出值的范圍，提高輸出結(jié)果的準(zhǔn)確率。經(jīng)典比特與量子比特（布洛赫球體）示意圖偏振光編碼示意圖數(shù)據(jù)：中科院物理所公眾號，光子盒公眾號，西南證券整理

183.2

量子計(jì)算實(shí)現(xiàn)路徑尚未收斂，不同路徑各有優(yōu)劣量子計(jì)算的開發(fā)涉及多種路線，終局路徑尚未收斂。目前量子計(jì)算機(jī)采用的技術(shù)包括超導(dǎo)量子比特、離子阱、光量子、中性原子等。

超導(dǎo)量子比特利用超導(dǎo)體中無電阻流動的電流來實(shí)現(xiàn)量子態(tài)的操控。具體而言，超導(dǎo)量子比特依賴于約瑟夫森結(jié)，這是一種由兩個超導(dǎo)體之間夾著一層薄絕緣體的器件。通過操控約瑟夫森結(jié)中的電流，可以實(shí)現(xiàn)量子比特的狀態(tài)轉(zhuǎn)換和操作。

離子阱技術(shù)通過電磁場將帶電的原子（離子）捕獲并懸浮在空間中，利用激光來冷卻和操控這些離子，從而實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算。具體來說，離子阱系統(tǒng)使用射頻和直流電場來形成一個三維勢阱，將離子限制在一個特定的位置。

光量子計(jì)算利用光子的量子態(tài)（如偏振或相位）來進(jìn)行量子信息處理。光子由于其低噪聲和高速傳輸特性，被認(rèn)為是理想的量子信息載體。在光量子計(jì)算中，常見的方法包括基于光子糾纏態(tài)和線性光學(xué)元件（如分束器、相位調(diào)制器）實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算。

中性原子量子計(jì)算通過激光光鑷或光晶格來捕捉和操控中性原子，這些原子在光學(xué)陷阱中形成規(guī)則的排列，從而實(shí)現(xiàn)量子態(tài)的操控。光鑷?yán)镁劢辜す馐膹?qiáng)光場梯度來捕捉和固定中性原子，而光晶格則通過干涉形成的光學(xué)駐波場來排列原子。量子計(jì)算主要硬件技術(shù)路線及其特征超導(dǎo)量子比特離子阱技術(shù)光量子計(jì)算中性原子量子計(jì)算可以實(shí)現(xiàn)對單個原子的位置和量子態(tài)量子操作具有極高的保真度，量子態(tài)可以被精確控制；適合進(jìn)行長時間的量子態(tài)操作和存儲；通過精確的激光操控，可以實(shí)現(xiàn)多個離子之間的相互作用，從而進(jìn)行復(fù)雜的量子計(jì)算操作。在低溫環(huán)境下可以達(dá)到較高的量子態(tài)穩(wěn)定性；能夠?qū)崿F(xiàn)快速的量子門操作；可以在現(xiàn)有的半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行集成，具有較高的可擴(kuò)展性。信息傳輸過程中的噪聲極低；具有極快

的高精度控制；在光學(xué)陷阱中的相干的信息處理能力；可以通過集成光學(xué)技

時間較長，適合進(jìn)行復(fù)雜的量子計(jì)算術(shù)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模集成，從而擴(kuò)展量子比特

操作；中性原子陣列可以實(shí)現(xiàn)高密度特點(diǎn)的數(shù)量。的量子比特排列，從而提高系統(tǒng)的集成度和計(jì)算能力。目前，離子阱技術(shù)通常能穩(wěn)定約束100—中國科學(xué)院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院團(tuán)隊(duì)正在研發(fā)超1000比特、比特質(zhì)量高的超導(dǎo)量子計(jì)算芯片，向?qū)崿F(xiàn)容錯量子計(jì)算進(jìn)行攻堅(jiān)。美國加州理工學(xué)院研究人員用200個離子的一維陣列。已實(shí)現(xiàn)單比特量

中科大成功研制新一代量子計(jì)算原型機(jī)子邏輯門保真度99.9999%,

以及2離子系

“九章三號”，255個光子量子比特，統(tǒng)中單比特量子邏輯門保真度99.99%、

計(jì)算能力刷新世界紀(jì)錄。雙比特量子邏輯門保真度99.9%。路線進(jìn)展12000

個光鑷陣列捕獲

6100

個中性原子，實(shí)現(xiàn)退相干時間

12.6

秒，并且，達(dá)到了

23

分鐘的真空壽命。運(yùn)行環(huán)境極低溫環(huán)境、精密激光系統(tǒng)、穩(wěn)定電磁場、低噪聲環(huán)境極低溫環(huán)境、高精度光學(xué)元件、低損耗

極低溫環(huán)境、超高真空、激光冷卻技光纖或波導(dǎo)、穩(wěn)定的光源、低噪聲環(huán)境

術(shù)、精密控制的光場、低噪聲環(huán)境極低溫環(huán)境、強(qiáng)磁屏蔽、低噪聲環(huán)境數(shù)據(jù)：《量子安全技術(shù)白皮書2022》，國盾量子公告，西南證券整理

193.3

量子計(jì)算關(guān)鍵：量子比特數(shù)量、量子糾錯、量子算法與環(huán)境測控

量子比特數(shù)量：量子比特是實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算的基礎(chǔ)單位，量子計(jì)算機(jī)通過操作量子比特進(jìn)行邏輯運(yùn)算，而可操控的量子比特數(shù)量決定了量子計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力。經(jīng)典計(jì)算機(jī)CPU中一般有數(shù)十億個晶體管操控著經(jīng)典比特，目前量子計(jì)算機(jī)僅能實(shí)現(xiàn)數(shù)百比特的操作。根據(jù)IBM等技術(shù)路線圖，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為1萬量子比特將成為量子計(jì)算機(jī)走向?qū)嵱没睦锍瘫?，預(yù)計(jì)將在26-28年達(dá)成。

量子糾錯：量子系統(tǒng)由于受到測量或者環(huán)境干擾會逐漸失去量子相干性（退相干），因此量子計(jì)算機(jī)一般采用多個物理比特糾纏形成容錯的邏輯量子比特，通過邏輯量子比特進(jìn)行運(yùn)算能夠降低運(yùn)算過程中產(chǎn)生錯誤的概率，提高運(yùn)算質(zhì)量。若計(jì)算機(jī)擁有1萬個量子比特，經(jīng)過糾錯后可用于運(yùn)算的邏輯量子比特數(shù)能夠達(dá)到100余個。

量子算法：量子算法利用量子力學(xué)特性來操作量子比特，解決計(jì)算問題。如Shor算法（用于大數(shù)質(zhì)因分解，能夠指數(shù)級加快計(jì)算速度）、Grover算法（用于搜索，能夠平方級提升排序速度）等，量子算法的拓展性、穩(wěn)定性是實(shí)現(xiàn)通用計(jì)算的關(guān)鍵。

環(huán)境測控：量子計(jì)算機(jī)為了保持量子比特相干性需要隔絕環(huán)境干擾，一般都運(yùn)行在極低溫度下，如超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)需要運(yùn)行在接近絕對零度（-273.05°C）的環(huán)境中。因此提供低溫的制冷機(jī)以及配套的測控系統(tǒng)也是量子計(jì)算機(jī)中重要的組成部件。量子計(jì)算機(jī)與經(jīng)典計(jì)算機(jī)關(guān)鍵點(diǎn)對比對應(yīng)環(huán)節(jié)量子計(jì)算機(jī)經(jīng)典計(jì)算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)量子比特（一般指多個物理比特糾纏形成的邏輯量子比特）晶體管實(shí)現(xiàn)的經(jīng)典比特晶體管存儲器量子比特（單個量子比特能夠同時存儲多個值，是實(shí)現(xiàn)量子優(yōu)越性的基礎(chǔ)）存儲器糾錯量子糾錯碼，如表面碼、Shor碼等，通過多個物理比特糾纏糾錯量子算法（采用專門的量子編程語言，如Q#等，且利用量子疊加和量子糾纏等原理解決計(jì)算問題，體現(xiàn)量子并行計(jì)算優(yōu)勢，但輸出

使用編程語言實(shí)現(xiàn)的經(jīng)典計(jì)算機(jī)算法，輸出結(jié)果確定結(jié)果存在不確定性）冗余編碼（復(fù)制數(shù)據(jù)到多個位置）、奇偶校驗(yàn)、糾正算法等算法極低溫環(huán)境，需要高度電磁屏蔽、減震隔離，需要配備特制的稀釋制冷機(jī)和吊裝懸架來減少外界干擾運(yùn)行環(huán)境室溫運(yùn)行，通常采用風(fēng)冷或水冷防止設(shè)備過熱數(shù)據(jù)：IBM官網(wǎng)，光子盒公眾號，西南證券整理

203.4.1

國內(nèi)進(jìn)展：我國量子科技發(fā)展環(huán)境優(yōu)越，量子科技處于全球前沿

我國量子計(jì)算在最大比特和量子芯片方面取得較大進(jìn)展。2024年4月25日，中國科學(xué)院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院向國盾量子交付了一款504比特超導(dǎo)量子計(jì)算芯片“驍鴻”，用于驗(yàn)證國盾量子自主研制的千比特測控系統(tǒng)。此款芯片刷新了國內(nèi)超導(dǎo)量子比特數(shù)量的紀(jì)錄，后續(xù)還計(jì)劃通過中電信量子集團(tuán)的“天衍”量子計(jì)算云平臺等向全球開放。新測控系統(tǒng)集成度較上一代產(chǎn)品提升10倍以上，核心元器件使用國產(chǎn)化設(shè)計(jì)，在提升操控精度的同時大幅降低了成本。國內(nèi)量子計(jì)算發(fā)展環(huán)境發(fā)展環(huán)境具體內(nèi)容政府高度重視量子計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，將其上升為國家戰(zhàn)略。在“十三五”和“十四五”規(guī)劃中，量子信息科學(xué)技術(shù)被明確列為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。中央和地方政府不斷出臺相關(guān)政策，提供資金和政策支持，加快量子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。政策支持中國科學(xué)家在量子計(jì)算原型機(jī)的研制上取得了顯著進(jìn)展。例如，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)宣布成功構(gòu)建了量子計(jì)算原型機(jī)“九章三號”，在特定算法的計(jì)算速度上超越了現(xiàn)有最快的超級計(jì)算機(jī)。國內(nèi)的量子信息產(chǎn)業(yè)正在形成，涵蓋了量子計(jì)算、量子通信和量子測量等多個領(lǐng)域。國內(nèi)企業(yè)如本源量子計(jì)算科技（合肥）股份有限公司等在量子處理器硬件、量子計(jì)算云平臺等方面進(jìn)行探索和研發(fā)。量子計(jì)算人才的培養(yǎng)受到重視，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)等高校開設(shè)了量子信息相關(guān)本科專業(yè)，加強(qiáng)了量子計(jì)算教育工作，以培育更多的量子計(jì)算專業(yè)人才。技術(shù)突破產(chǎn)業(yè)布局人才培養(yǎng)中國在量子計(jì)算領(lǐng)域也積極開展國際合作。中國與其他國家的科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)進(jìn)行了廣泛的合作，共同推動量子計(jì)算技術(shù)的發(fā)展。例如，中國與美國、英國、加拿大等國家的科研機(jī)構(gòu)開展了合作，共同研究量子計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用。國際合作數(shù)據(jù)：中國電信官網(wǎng)，新華網(wǎng)，中國科技大學(xué)新聞網(wǎng)，西南證券整理

213.4.2

全球進(jìn)展：行業(yè)龍頭引領(lǐng)發(fā)展海外主要廠商最新進(jìn)展具體內(nèi)容

多個海外廠商在量子比特數(shù)量、量子糾纏、計(jì)算機(jī)性能與實(shí)用化、技術(shù)創(chuàng)新等方面取得突破。公司突破方面1121量子比特的Condor處理器發(fā)布了包含1121個量子比特的Condor（禿鷹）超導(dǎo)量子處理器（QPU），這標(biāo)志著IBM在量子比特數(shù)量上的重大突破。在量子糾錯碼設(shè)計(jì)方面取得了新的理論突破，提出了量子低密度奇偶校驗(yàn)碼(QDPC)，這種新型糾錯碼能顯著減少物理量子比特資源的消耗，同時維持邏輯量子比特的糾錯閾值基本不變。IBM通過“錯誤緩解”方法，在127量子比特的處理器上準(zhǔn)確獲得復(fù)雜量子線路運(yùn)行結(jié)果，這一線路已經(jīng)無法用經(jīng)典計(jì)算機(jī)進(jìn)行蠻力模擬，被認(rèn)為是量子計(jì)算領(lǐng)域的又一里程碑進(jìn)展。2023年6月14日IBM宣布量子計(jì)算正式進(jìn)入實(shí)用階段，首次證明了量子計(jì)算機(jī)可以在100多個量子位的規(guī)模上產(chǎn)生精確的結(jié)果，超越了領(lǐng)先的經(jīng)典方法。將芯片連接到機(jī)器內(nèi)部，再將機(jī)器連接到一起，以形成模塊化系統(tǒng)，使規(guī)模的擴(kuò)展不受物理?xiàng)l件限制。IBM推出了“Quantum

System

Two”（量子系統(tǒng)二號），它可搭載三個最高性能的量子處理器“Heron”（鷺），作為模塊化架構(gòu)的量子計(jì)算平臺，該組合可實(shí)現(xiàn)以量子為中心的超級計(jì)算的并行電路執(zhí)行。

IBM

實(shí)現(xiàn)了量子比特數(shù)量的重大突破，在量子糾錯碼設(shè)計(jì)、錯誤緩解等方面取得進(jìn)展，推動量子計(jì)算向?qū)嵱秒A段發(fā)展。量子低密度奇偶校驗(yàn)碼錯誤緩解方法

微軟通過與

Quantinuum

合作，利用量子比特虛擬化技術(shù)提升量子計(jì)算可靠性，在邏輯量子位和錯誤糾正方面有諸多進(jìn)展，在量子超級計(jì)算機(jī)路線圖上不斷邁進(jìn)。IBM實(shí)用階段的量子計(jì)算模塊化量子系統(tǒng)新的量子處理器芯片和量子計(jì)算系統(tǒng)

谷歌的Sycamore量子計(jì)算機(jī)也表現(xiàn)出色，在非阿貝爾任意子觀察等方面取得成果，還設(shè)立獎項(xiàng)推動實(shí)用化。微軟和Quantinuum

合作，利用先進(jìn)的量子比特虛擬化技術(shù)結(jié)合離子捕獲硬件，極大提升了量子比特虛擬化技術(shù)

量子計(jì)算的可靠性。通過這種技術(shù)，從30個物理量子比特中創(chuàng)造出四個極高可靠性的邏輯量子比特，并實(shí)現(xiàn)了錯誤率的800倍降低。成功進(jìn)行了超過14000次的實(shí)驗(yàn)而未記錄到一次失敗，這標(biāo)志著通過驗(yàn)證和在不損害量子比特微軟谷歌邏輯量子位和錯誤糾正IBM研制的鷺與量子系統(tǒng)二號的前提下糾正任何錯誤的能力的突破。研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出一種新方法來表示具有硬件穩(wěn)定性的邏輯量子比特。該裝置可誘導(dǎo)以馬約拉納可靠實(shí)用量子計(jì)算機(jī)

零模態(tài)為特征的物質(zhì)相——費(fèi)米子的類型。這些設(shè)備已顯示出足夠低的無序性，可通過拓?fù)溟g隙協(xié)議，證明該技術(shù)是可行的。谷歌宣布其量子計(jì)算機(jī)Sycamore取得突破，該處理器擁有70個量子比特，能夠在幾秒內(nèi)完成傳統(tǒng)超級計(jì)算機(jī)需要47年才能完成的計(jì)算量。谷歌量子人工智能的研究人員宣布，他們首次使用一個超導(dǎo)量子處理器觀察到了非阿貝爾任意子的奇特行為——這一結(jié)果為拓?fù)淞孔佑?jì)算開辟了一條新的道路。谷歌設(shè)立了500萬美元的超級大獎推動量子計(jì)算實(shí)用化，旨在推動量子計(jì)算技術(shù)的商業(yè)應(yīng)用和實(shí)際問題的解決

。量子計(jì)算機(jī)Sycamore非阿貝爾任意子的觀察量子計(jì)算的實(shí)用化數(shù)據(jù)：

芯智訊公眾號，騰訊網(wǎng)，微軟量子團(tuán)隊(duì)《物理評論B》，光子盒公眾號，

西南證券整理

223.4.3

全球量子計(jì)算機(jī)進(jìn)展：量子比特數(shù)量向千位突破

全球在量子計(jì)算機(jī)的研究上取得了顯著成果，量子計(jì)算機(jī)最大量子比特數(shù)量逐步由百位向千位突破。谷歌的“懸鈴木”擁有53個量子比特；中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的“祖沖之二號”達(dá)到66個超導(dǎo)量子比特；美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院的“北極光”擁有216個光子量子比特；中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)新研制的“九章三號”達(dá)到255個光子量子比特；Atom

Computing公司的“Phoenix”量子比特首次突破千位高達(dá)1225；D-Wave

Quantum公司的“新

advantage

2”也有1200+個量子比特；IBM的首個模塊化量子計(jì)算機(jī)“量子系統(tǒng)二號”搭載3個133量子比特芯片。量子比特的數(shù)量在不斷增加，多種實(shí)現(xiàn)路徑也在齊頭并進(jìn)，推動著量子計(jì)算機(jī)研究向更高性能方向發(fā)展。全球量子計(jì)算機(jī)研究發(fā)展計(jì)算機(jī)名稱發(fā)布時間研發(fā)團(tuán)隊(duì)量子比特數(shù)量實(shí)現(xiàn)路徑懸鈴木（Sycamore）2019年9月谷歌（美國）53個量子比特66

個超導(dǎo)比特超導(dǎo)量子比特路徑超導(dǎo)量子比特路徑祖沖之二號2021年10月中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)加拿大Xanadu

公司與美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院北極光（Borealis）2022年6月216個光子光量子路徑九章三號Phoenix2023年10月2023年11月中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)255光子光量子路徑中性原子路徑量子退火路徑Atom

Computing公司（美國）1225個量子比特1200+個量子比特新

advantage

22023年11月

D-Wave

Quantum公司（加拿大）2023年12月

IBM（美國）量子系統(tǒng)二號（IBMQuantum

System

Two）搭載3個133個量子比特芯片超導(dǎo)量子比特路徑數(shù)據(jù)：西南證券整理

233.5.1

量子計(jì)算應(yīng)用落地尚需時日，各領(lǐng)域探索廣泛開展量子計(jì)算應(yīng)用場景分析近年來，國內(nèi)外廣泛開展基于中等規(guī)模含噪應(yīng)用時間（+代表影響力）產(chǎn)業(yè)估值(億美元)量子處理器（NISQ）和專用量子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用案例探索，涵蓋化學(xué)、金融、人工智能、交運(yùn)航空、氣象等眾多領(lǐng)域，產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)千億美元級別。行業(yè)領(lǐng)域金融關(guān)鍵環(huán)節(jié)金融服務(wù)問題原型3~55~10年10年以上保守估值樂觀估值組合優(yōu)化人工智能+++++++~3940~7000

化學(xué)領(lǐng)域：通過模擬化學(xué)反應(yīng)提高效率等，如德國尤利希中心提升尋找蛋白質(zhì)最低能量結(jié)構(gòu)成功率，牛津大學(xué)實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算化學(xué)模擬，QC

Ware展示其在糖尿病視網(wǎng)膜病變檢測的應(yīng)用等。

金融領(lǐng)域：可優(yōu)化預(yù)測分析等，如法CIB等聯(lián)合發(fā)布量子計(jì)算金融應(yīng)用驗(yàn)證結(jié)果，摩根大通等使用量子深度學(xué)習(xí)分析風(fēng)險模型，匯豐銀行等推出量子算法工具。

人工智能領(lǐng)域：可在機(jī)器學(xué)習(xí)等方面應(yīng)用，如

Zapata

表明混合量子人工智能可生成藥物小分子，慕尼黑大學(xué)用其訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，清華大學(xué)演示量子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。

交通物流領(lǐng)域：聚焦組合優(yōu)化，如

TerraQuantum

等驗(yàn)證衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃，英偉達(dá)等用于提升噴氣發(fā)動機(jī)效率，AmerijetInternational等報道優(yōu)化飛機(jī)貨物裝載。

氣象預(yù)測領(lǐng)域：用于求解氣象數(shù)據(jù)，如德勤舉辦量子氣候挑戰(zhàn)賽，美國能源部國家能源技術(shù)實(shí)驗(yàn)室研究胺化學(xué)反應(yīng)。傳統(tǒng)能源可持續(xù)能源化工++++++++++~100~100~200~300量子模擬組合優(yōu)化人工智能能源與材料生命科學(xué)++++++++~1230~3240量子模擬組合優(yōu)化人工智能人工智能量子模擬組合優(yōu)化因式分解量子模擬組合優(yōu)化制藥汽車+++++++++++++++++++~740~290~300~100~1830~630~700~200航空航天與國防電子產(chǎn)品先進(jìn)工業(yè)因式分解量子模擬組合優(yōu)化++++++++++半導(dǎo)體電信~100~100~100~200~200~200量子模擬組合優(yōu)化人工智能組合優(yōu)化量子模擬人工智能因式分解電信傳媒+++++++傳媒出行、運(yùn)輸和物流物流++~500~100024數(shù)據(jù)：中國通信院《量子計(jì)算發(fā)展態(tài)勢研究報告（2023年）》，麥肯錫《量子技術(shù)監(jiān)測》，波士頓《量子計(jì)算為商業(yè)化做好準(zhǔn)備》，西南證券整理3.5.2

量子計(jì)算市場空間及預(yù)測：關(guān)鍵技術(shù)突破將帶來拐點(diǎn)

量子計(jì)算性能突破決定量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)的規(guī)模的增長，2023至2028年的年均增長率（CAGR）可達(dá)至53.6%。據(jù)iCV

TA&

K，2023年全球量子計(jì)算市場的規(guī)模達(dá)至47億美元，2027年，專用量子計(jì)算機(jī)有望達(dá)在性能上實(shí)現(xiàn)突破，推動整體市場規(guī)模達(dá)105億美元。在2028年至2035年期間，受益于通用量子計(jì)算機(jī)的技術(shù)進(jìn)步及專用量子計(jì)算機(jī)在特定領(lǐng)域的廣泛運(yùn)用，市場規(guī)模持續(xù)快速擴(kuò)張。到2035年總市場規(guī)模有望達(dá)到8117億美元，量子計(jì)算預(yù)計(jì)在此時進(jìn)入全面成熟和商業(yè)化的關(guān)鍵階段。

全球量子計(jì)算市場呈現(xiàn)出動態(tài)變化的趨勢，歐美及中國地區(qū)量子計(jì)算市場發(fā)展迅速，歐洲與中國未來份額有望持續(xù)提升。2023年，歐洲占比為38.3%、北美占比為

29.9%、中國占比為

15.1%。據(jù)iCV

TA&

K預(yù)測，2035年，隨著量子市場不斷成熟和，展各市場份額將會發(fā)生變動，歐洲和中國占比有望提升，分別占比40.5%和20.3%。全球量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)規(guī)模全球量量子計(jì)算各地區(qū)產(chǎn)業(yè)規(guī)模9008007006005004003002001000811.7215.5203043.420284.76.110.520270.81.320212022202320252035全球量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)規(guī)模（單位：十億美元）數(shù)據(jù)：iCVTA&K，西南證券整理

253.6

競爭格局：產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善，產(chǎn)學(xué)研技術(shù)轉(zhuǎn)化緊密

全球量子產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)眾多，處于前期技術(shù)轉(zhuǎn)化階段。據(jù)光子盒公眾號，截至2024年4月18日，全球量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)合計(jì)500余家。國內(nèi)上游器件相關(guān)企業(yè)和機(jī)構(gòu)包括國盾量子、本源量子、中科院等，已覆蓋光學(xué)器件、制冷設(shè)備、芯片加工、連接器等領(lǐng)域，大部分領(lǐng)域技術(shù)實(shí)力可達(dá)全球先進(jìn)水平。

國內(nèi)中游整機(jī)研發(fā)技術(shù)路線覆蓋較為全面，涵蓋了超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)、光量子、離子阱等技術(shù)路線，以及量子算法軟件的研發(fā)。進(jìn)行研發(fā)生產(chǎn)的企業(yè)包括、騰訊、國盾量子、中國電子科技集團(tuán)、中科酷源等。數(shù)據(jù)：光子盒公眾號，西南證券整理

26目

錄1

量子科技概述：三大發(fā)展方向，政策支持力度大2

量子通信：信息加密重要發(fā)展方向，逐步實(shí)現(xiàn)商業(yè)化落地3

量子計(jì)算：算力潛力巨大，關(guān)鍵技術(shù)逐步突破4

量子精密測量：單位標(biāo)準(zhǔn)化必需，技術(shù)快速演進(jìn)5

相關(guān)標(biāo)的274.1

量子精密測量：利用量子技術(shù)測量物理量

量子精密測量是利用外界變化對微觀粒子的影響來測量物理量的技術(shù)。量子精密測量旨在利用量子資源和效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)超越經(jīng)典方法的測量精度，是原子物理、物理光學(xué)、電子技術(shù)、控制技術(shù)等多學(xué)科交叉融合的綜合技術(shù)。其基本原理為外界的電磁場、溫度、壓力等物理量因素會改變電子、光子、聲子等微觀粒子的量子態(tài)，對這些變化后的量子態(tài)進(jìn)行測量，從而實(shí)現(xiàn)對外界物理量的測量。

量子精密測量的一般過程包括：首先制備一個用于感知參數(shù)的初始量子態(tài)，該狀態(tài)是“純凈”的，并且可以由數(shù)學(xué)語言準(zhǔn)確描述的。而后該初始態(tài)經(jīng)過一個動態(tài)過程感知參數(shù)（如溫度，壓力等）后可以得到攜帶這些參數(shù)信息的末態(tài)。針對末態(tài)的測量可以提取出參數(shù)信息。而量子精密測量的任務(wù)是利用量子資源如糾纏、壓縮等增加對參數(shù)的測量精度。量子精密測量的技術(shù)原理量子精密測量的一般過程數(shù)據(jù)：《2023量子精密測量產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》，西南證券整理

284.2

量子精密測量技術(shù)體系：以各類量子傳感器為應(yīng)用

量子傳感器為量子精密測量的實(shí)用化產(chǎn)品。量子傳感器能夠生成有關(guān)電信號、磁異常以及慣性導(dǎo)航等極為精確的信息。目前傳感器主要通過冷原子干涉、離子阱、金剛石氮空位（NV）色心、超導(dǎo)電路、原子蒸汽這五種量子技術(shù)物理實(shí)現(xiàn)方式，一種物理實(shí)現(xiàn)方式可以為不同的被測物理量提供技術(shù)支撐

，不同技術(shù)還可以進(jìn)行組合以達(dá)到最佳效用。主要的量子傳感器技術(shù)體系量子系統(tǒng)原理待測量應(yīng)用舉例在極低溫環(huán)境下的原子表現(xiàn)出類似波的行為，并對所有與其質(zhì)量相互作用的力都很敏感在重力測量中，可以非常詳細(xì)地繪制地球表面和地下的地圖，分辨率為厘米級冷原子干涉磁場、慣性、時間控制良好的離子阱形成具有量子化運(yùn)動模式的晶體，任

電場、磁

場、慣性、時

對于慣性導(dǎo)航，在一、二、三維陣列中捕獲的冷離子阱何干擾都可以通過這些模式之間的轉(zhuǎn)換來測量間原子的光學(xué)晶格技術(shù)可能提供亞厘米級的大小在空間分辨率和靈敏度上具有

優(yōu)勢；可在室溫或更高溫度下工作，成本低；允許同時測量磁力、加速度、速度、旋轉(zhuǎn)或重力的三個待測量金剛石氮空位（NV）

NV色心作為電子自旋量子比特與外部磁場耦合；

使用

電場、磁

場、旋轉(zhuǎn)、溫色心Berry相位帶負(fù)電荷的NV色心可以測量旋轉(zhuǎn)度、壓力基于約瑟夫森效應(yīng)的超導(dǎo)電路技術(shù)描述了兩個超導(dǎo)體之間的量子隧穿效應(yīng)需要低溫環(huán)境；允許在宏觀尺度上制造量子系統(tǒng)，并且可通過微波信號進(jìn)行有效控制超導(dǎo)電路原子蒸氣電場、磁場自旋極化高密度原子蒸汽在外部磁場下經(jīng)歷狀態(tài)轉(zhuǎn)變，可通過光學(xué)方式測量可在室溫部署；基于原子集合的原子蒸汽電池磁力計(jì)有可能優(yōu)于SQUID磁力計(jì)并在室溫下工作磁場、旋轉(zhuǎn)、時間數(shù)據(jù)：ICV《2022量子精密測量產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》，西南證券整理

294.3

技術(shù)地位：國際計(jì)量單位向“量子標(biāo)準(zhǔn)”變革

國際計(jì)量單位7個基本物理量實(shí)現(xiàn)“量子化”，精密測量已經(jīng)進(jìn)入量子時代。第26屆國際計(jì)量大會全票通過了關(guān)于“修訂國際單位制（SI）”的決議，將所有七個基本單位都與基本物理常數(shù)聯(lián)系起來，并利用量子效應(yīng)來復(fù)現(xiàn)。例如用普朗克常數(shù)（h）來定義千克（kg），用康普頓波長（λ）來定義米（m），用銫原子的超精細(xì)能級躍遷頻率（νHFS）來定義秒（s）等。

量子精密測量技術(shù)的測量儀器能夠提供高準(zhǔn)確性且長期可靠的測量數(shù)據(jù)，將為科技工業(yè)的發(fā)展帶來革命性變化。國際單位制的量子化變革可以實(shí)現(xiàn)從原子尺度到宇宙尺度的全范圍、高準(zhǔn)確測量，推動納米科技、精密制造、深空探測、衛(wèi)星導(dǎo)航等領(lǐng)域的快速發(fā)展，也為解決社會重大挑戰(zhàn)提供新的工具和方法?；締挝坏牧孔有露x量子計(jì)量的科學(xué)意義數(shù)據(jù)：中國計(jì)量科學(xué)研究院，青柚量子，宇航計(jì)測技術(shù)，西南證券整理

304.4

應(yīng)用場景：多個場景逐步落地微波原子鐘鐘原子從一個能量態(tài)躍遷至低的能量態(tài)時會釋放電磁波，同

一種原子的電磁

量子精密測量領(lǐng)域具有巨大的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的市場應(yīng)用前景。量子精密測量主要依靠量子傳感器為科學(xué)、技術(shù)和工業(yè)提供精密測量，主要涉及時間測量、磁場測量、重力測量、慣性測量、目標(biāo)識別等。波特征頻率是一定的，可用作一種節(jié)拍器來保持高度精確的時間?？蓱?yīng)用時間測量光鐘于衛(wèi)星定位導(dǎo)航(GPS、Galileo、GLONASS、北斗)、作戰(zhàn)指揮同步)、時間基準(zhǔn)(信息

通信、廣播電視)等。(精確制導(dǎo)、分子鐘基于量子力學(xué)原理可突破經(jīng)典測量極限，在生物醫(yī)學(xué)、科研、軍事國防和工業(yè)檢測等領(lǐng)域具重要價值。磁場測量重力測量量子磁力儀量子重力儀量子重力傳感器可以在真空環(huán)境中利用激光和磁場捕獲、控制冷銣原子的量子態(tài)，通過測量不同能級的原子比率來實(shí)現(xiàn)重力場和重力梯度場的測量，用以勘探礦產(chǎn)資源、輔助導(dǎo)航等。

多種量子傳感器領(lǐng)域已有樣機(jī)產(chǎn)品且已實(shí)用化。量子時鐘源、量子磁力計(jì)、量子重力梯度儀量子加速計(jì)利用冷原子干涉等技術(shù)，借激光或阱抵消重力影響測加速度，從而測量特定方向的加速度，多用于潛艇等大型載具，未來或因體積改進(jìn)拓展場景。量子陀螺儀技術(shù)路徑豐富，可用于汽車、衛(wèi)星導(dǎo)航等，且朝高靈敏度、小型化等方向發(fā)展。量子加速度計(jì)量子陀螺計(jì)量子、量子重力儀、慣性測量目標(biāo)識別量子陀螺、量子加速度計(jì)等量子傳感器領(lǐng)域均有樣機(jī)產(chǎn)品報道，這些已經(jīng)實(shí)用化的量子傳感器主要為軍事、航天航空、科學(xué)研究等領(lǐng)域應(yīng)用，有力促進(jìn)健康、安全、商業(yè)、工業(yè)和科學(xué)等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。場強(qiáng)計(jì)干涉量子量子增強(qiáng)量子照明量子成像利用光子相關(guān)性，允許抑制噪聲并提高想象物體的分辨率。量子成像應(yīng)用場景可能為

3D

量子相機(jī)、角落后相機(jī)(Behind-the-cornercameras)、低亮度成像和量子或激光等。量子探測成像典型應(yīng)用為量子，

可以用于偵測目標(biāo)、測量大氣風(fēng)速等，能進(jìn)行單光子成像量子以增加探測距離與速度并生成圖像，未來可利用量子特性識別隱形目標(biāo)。數(shù)據(jù)：ICV《2023量子精密測量產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》，ICV《2022量子精密測量產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》，西南證券整理

314.5

全球進(jìn)展：量子測量儀器正走出實(shí)驗(yàn)室

量子精密測量儀器走出實(shí)驗(yàn)室。隨著量子精密測量工程樣機(jī)的持續(xù)迭代，量子測量在多方面取得突破與進(jìn)展，部分成熟技術(shù)方向已開始進(jìn)入從工程樣機(jī)向商用產(chǎn)品的過渡階段邁向產(chǎn)品化進(jìn)程。

量子精密測量技術(shù)多國領(lǐng)跑。美國、加拿大、英國、德國、法國、日本、中國為量子精密測量研究主要技術(shù)國，在戰(zhàn)略政策廣度、深度和國家支持力度方面均較為突出。領(lǐng)域國家時間主要內(nèi)容中國電科14所研制成功基于單光子檢測的量子系統(tǒng)。該量子系統(tǒng)完成了量子探測機(jī)理、目標(biāo)散射特性研究以及量目標(biāo)成像中國2018年8月

子探測原理的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并且在外場完成真實(shí)大氣環(huán)境下目標(biāo)探測試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了百公里級探測威力，探測靈敏度極大提高，指標(biāo)均達(dá)到預(yù)期效果。英國伯明翰大學(xué)成功研發(fā)世界上第一臺非實(shí)驗(yàn)室條件下的量子重力梯度儀。利用量子技術(shù)的傳感器可找到隱藏在地下的物2022年2月

體，使儀器具有足夠的適應(yīng)性，能夠在道路或現(xiàn)場實(shí)際使用，而不僅僅是在實(shí)驗(yàn)室中。該量子重力梯度儀能夠滿足現(xiàn)實(shí)世界挑戰(zhàn)，并執(zhí)行高空間分辨率探測的儀器，極大改進(jìn)了人類地質(zhì)地形圖的測繪工作。重力測量時間測量英國美國葉軍團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了全球最精確的原子鐘，在1毫米高度差上，時間相

差約1千億億分之一，即3000億年差1秒，符合廣義相2022年2月2022年5月2023年9月對論預(yù)言。在美國國家航空航天局(NASA)的冷原子實(shí)驗(yàn)室(CAL)內(nèi)，科學(xué)家將超冷原子氣體形成超冷原子氣泡，有助于為量子研究開辟新途徑。這種超冷原子氣泡可以用于研究一種奇特物質(zhì)狀態(tài)的新型實(shí)驗(yàn)，即第五種物質(zhì)狀態(tài)（不同于氣體、液體、固體和等離子體），這種物質(zhì)狀態(tài)被稱為玻色-愛因斯坦凝聚態(tài)，是玻色子原子在冷卻到接近絕對零度所呈現(xiàn)出的一種氣態(tài)的、超流性的物質(zhì)狀態(tài)。在玻色-愛因斯坦凝聚態(tài)中，科學(xué)家可以在肉眼可見的尺度上觀察原子的量子特性。重力測量美國歐美澳大利亞、美國和愛爾蘭的客戶家驗(yàn)證了量子時鐘遵循精度的動力學(xué)不確定性關(guān)系，從而在熱力學(xué)行為與其精度之間建立了明確的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)了量子時鐘中動力學(xué)不確定性關(guān)系的實(shí)驗(yàn)測試。時間測量時間測量夢天實(shí)驗(yàn)艙將首個高性能光鐘送入太空，這是中國在量子精密測量領(lǐng)域的重要突破和進(jìn)展。夢天實(shí)驗(yàn)艙搭載的氫原子鐘、中國

2022年10月

銣原子鐘和光鐘，將組成的空間冷原子鐘組，構(gòu)成在太空中頻率穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度最高的時間頻率系統(tǒng)，精度非常高，幾百萬年才誤差一秒鐘。數(shù)據(jù)：ICV《2022量子精密測量產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》，澎湃新聞，上?？萍?，澎湃新聞，西南證券整理

324.6

市場規(guī)模：以時間測量為主，應(yīng)用市場逐步擴(kuò)大

量子精密測量的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，市場規(guī)模持續(xù)攀升。量子精密測量產(chǎn)品和技術(shù)主要的應(yīng)用方向有國防軍事、航天探索、航空工業(yè)、計(jì)量測量、科學(xué)研究、生物檢測等，其產(chǎn)業(yè)的市場規(guī)模主要包含了量子時間測量、量子磁場測量、量子重力測量、以及其他量子精密測量儀器。全球量子精密市場規(guī)模預(yù)計(jì)從2019年的11.2億美元增長到2030年的25.3億美元，市場規(guī)模呈現(xiàn)不斷上升趨勢，年復(fù)合增長率為7.7%。

需求驅(qū)動，量子時鐘占比遙遙領(lǐng)先。隨著5G網(wǎng)絡(luò)的普及、人工智能與信息社會的迅猛發(fā)展，大數(shù)據(jù)傳輸對智能移動終端時間同步的精準(zhǔn)度需求日益提高，同時軍事領(lǐng)域的廣泛采用，共同推動量子時鐘需求持續(xù)增長。2022年，量子時鐘市場份額約為4.

4億美元，占比最高（46.3%）。量子精密測算的市場規(guī)模全球量子精密測量市場份額（2022，按技術(shù)分）數(shù)據(jù)，《2023量子精密測量產(chǎn)業(yè)報告》，西南證券整理

334.7

競爭格局：歐美占比較重，產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)逐步建立

量子精密測量市場的主要參與者在歐美地區(qū)，研究基礎(chǔ)深厚，占據(jù)核心地位。當(dāng)前全球主要供應(yīng)商集中在北美（主要是美國），占比約為47%；其次是歐洲（主要是西歐國家和俄羅斯），占比約為28%；然后是亞太（日本、韓國、中國、澳大利亞、新加坡），占比約為21%。

量子精密測量產(chǎn)業(yè)鏈完整，覆蓋廣泛。上游的企業(yè)提供可為量子系統(tǒng)使用的激光、低溫系統(tǒng)、磁體環(huán)境、真空系統(tǒng)、電子元器件、線纜、材料（特殊金屬、金剛石、稀土等）等；中游則是技術(shù)研發(fā)和設(shè)備制造的核心環(huán)節(jié)，涉及量子精密測量技術(shù)、量子傳感技術(shù)、量子信息處理技術(shù)等領(lǐng)域的研發(fā)和創(chuàng)新，以及量子時鐘、量子重力儀、量子磁力計(jì)等高精度設(shè)備的制造；下游應(yīng)用還是集中在軍事國防和科學(xué)研究領(lǐng)域，醫(yī)療領(lǐng)域的突出主要是因?yàn)榇帕τ?jì)對生物弱磁的探測能力優(yōu)越，衛(wèi)星導(dǎo)航和通信領(lǐng)域主要是原子時鐘的高精度時頻時準(zhǔn)應(yīng)用。量子精密測量市場份額預(yù)測（2023，按地理劃分）量子精密測算產(chǎn)業(yè)生態(tài)數(shù)據(jù)：《2023量子精密測量產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》，西南證券整理

34目

錄1

量子科技概述：三大發(fā)展方向，政策支持力度大2

量子通信：信息加密重要發(fā)展方向，逐步實(shí)現(xiàn)商業(yè)化落地3

量子計(jì)算：算力潛力巨大，關(guān)鍵技術(shù)逐步突破4

量子精密測量：單位標(biāo)準(zhǔn)化必需，技術(shù)快速演進(jìn)5

相關(guān)標(biāo)的355.1

國盾量子：國之重盾，量子全產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋深耕量子領(lǐng)域產(chǎn)品十余年。公司以量子信息技術(shù)的全面產(chǎn)業(yè)化為己任，主要從事量子通信、量子計(jì)算、量子精密測量產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，并提供相關(guān)技術(shù)服務(wù)。公司踐行“量子科技產(chǎn)業(yè)報國”理念，推動產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新，是中國量子信息產(chǎn)業(yè)化的開拓者、實(shí)踐者和引領(lǐng)者。截至2023年底，公司擁有國內(nèi)外授權(quán)專利480余項(xiàng)，先后承擔(dān)科技部863計(jì)劃、多個省市自主創(chuàng)新專項(xiàng)、省市科技重大專項(xiàng)等項(xiàng)目，并作為量子技術(shù)國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)制定主力，牽頭/參與100余項(xiàng)國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)研制工作。國盾量子歷史沿革時間主要事件2009年2010年安徽量子通信技術(shù)有限公司成立,公司從產(chǎn)業(yè)無人區(qū)起步；安徽量通參建國慶60周年閱兵“量子保密通信熱線”山東量子科學(xué)技術(shù)研究院有限公司成立，合肥+濟(jì)南——核心研發(fā)雙核驅(qū)動；參展上海世博會“城市未來館”安徽量通建設(shè)省級工程技術(shù)中心——“安徽省量子信息工程技術(shù)研究中心”建成；李克強(qiáng)副總理視察中科大，體驗(yàn)公司自主研發(fā)的新一代量子保密通信電話，2011年2013年2016年2021年鼓勵公司“打開市場，打出品牌”；公司第一代GHz高速量子密鑰分發(fā)產(chǎn)品問世；在合肥建成規(guī)?；孔油ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)“合肥城域量子通信試驗(yàn)示范網(wǎng)”山東量子、濟(jì)南量子技術(shù)研究院合作建成周期極化鈮酸鋰波導(dǎo)芯片研制平臺；安徽量通建成自動化核心硬件生產(chǎn)線；創(chuàng)新成果亮相中央政治局在中關(guān)村國家自主創(chuàng)新示范區(qū)展示中心的集體學(xué)習(xí)活動；安徽量通建成合肥公安系統(tǒng)量子安全通信網(wǎng)絡(luò)與皖通合作推出量子安全路由器系列產(chǎn)品——ZXR10系列；公司多個新產(chǎn)品系列全面上線，核心專利登陸美歐日；與中國銀行等單位成立“中國銀行金融信息安全聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”；國盾產(chǎn)品在國家量子保密通信“京滬干線”全線部署完畢，廣域光纖量子通信骨干網(wǎng)技術(shù)驗(yàn)證進(jìn)入實(shí)戰(zhàn)國內(nèi)首批量子通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，國盾量子參與；國內(nèi)首個量子隨機(jī)數(shù)相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，國盾量子牽頭；聯(lián)合中國科大等團(tuán)隊(duì)創(chuàng)下現(xiàn)場光纖量子保密通信新世界記錄；聯(lián)合中國電信，推出國內(nèi)首款移動端保密通信產(chǎn)品“5G+量子密話”；聯(lián)合中國科大等團(tuán)隊(duì)完成“QKD+PQC”融合可用性的現(xiàn)網(wǎng)驗(yàn)證核心產(chǎn)品QKD-POL40A-S、QKD-POL40B-S獲得商密檢測報告，商用密碼量子安全產(chǎn)品陣容再擴(kuò)大；聯(lián)合多家單位搭建并開放新一代量子計(jì)算云平臺，接入“祖沖之號”同款176比特超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)；助力中國實(shí)現(xiàn)最大規(guī)模的51比特量子糾纏態(tài)制備；聯(lián)合中國科大等在國際上首次實(shí)現(xiàn)了基于少模光纖的1Tbps經(jīng)典通信數(shù)據(jù)容量與量子密鑰分發(fā)業(yè)務(wù)在百公里級鏈路距離的共纖傳輸2023年數(shù)據(jù)：公司招股說明書，公司公告，西南證券整理

365.1

國盾量子：國之重盾，量子全產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋總營收及其增速情況歸母凈利潤及其增速情況

2023年，我國量子科技前沿領(lǐng)域創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)，公司堅(jiān)持“一體兩翼”戰(zhàn)略，在持續(xù)