量子計算以其獨特的量子疊加和糾纏特性，在解決復雜計算問題上展現(xiàn)出指數(shù)級加速能力，成為計算科學領域的革命性突破。當前，量子計算技術正處于快速發(fā)展階段，量子比特數(shù)目顯著增加，硬件性能不斷提升，多種技術路線并行發(fā)展。超導量子計算、離子阱等量子計算技術路線的突破，為量子計算的實用化奠定了堅實基礎。同時，量子算法的開發(fā)與應用探索也在不斷深入，量子計算在優(yōu)化問題、人工智能等領域展現(xiàn)出巨大潛力。

一、量子計算的定義

量子計算是利用量子力學的基本特性實現(xiàn)問題求解的計算模式，通過構建可精密操控的量子物理硬件系統(tǒng)，運行量子計算軟件實現(xiàn)量子算法，求解計算問題，實現(xiàn)量子計算在特定問題或領域的應用。目前量子計算呈現(xiàn)多種硬件技術路線并行的發(fā)展態(tài)勢，可以分為兩類，一類是以超導路線、硅半導體路線為代表的人造粒子路線，另一類是以離子阱路線、中性原子路線、光量子路線為代表的天然粒子路線。

二、量子計算行業(yè)發(fā)展政策

量子計算已成為全球主要國家之間開展綜合國力競爭，維護國家技術主權的關注焦點之一。近年來，我國政府相關部門出臺了《關于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》《元宇宙產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展三年行動計劃（2023-2025年）》《新產(chǎn)業(yè)標準化領航工程實施方案（2023─2035年）》《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》等多項政策，支持量子計算、量子通信等量子技術的發(fā)展。

三、量子計算行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

1.量子計算市場規(guī)模

受益于通用量子計算機技術進步和專用量子計算機在特定領域的廣泛應用，全球量子計算市場規(guī)�？焖僭鲩L。2023年全球量子市場規(guī)模達到47億美元。目前國際學術界普遍認為未來5-10年量子計算將逐步實現(xiàn)商用落地， 2024年全球量子計算市場規(guī)模將達到55億美元，2025年達到61億美元。

2.量子計算專利申請情況

當前，全球量子計算技術創(chuàng)新持續(xù)活躍，漸成為前沿科學研究熱點。截至2024年7月，2013年至2023年全球量子計算發(fā)明專利申請量共計15437件，全球授權總量5417件。從分布來看，中國和美國在量子計算科研方面的活躍度和領先地位顯著，分別占比39%和28%，此外，日本、歐洲、韓國等國家/地區(qū)也有約5%、3%、2%占比的專利申請量。

3.不同技術路線專利申請數(shù)量

量子計算技術路線主要包括超導、離子阱、光量子、中性原子、硅半導體等多種方向。從專利申請總量和授權總量兩方面可看出，超導量子計算路線長期被業(yè)界寄予厚望，截至2024年7月全球超導量子計算路線專利的全球申請量為9380件，全球授權量為3976件。

4.量子計算應用占比

目前量子計算處于從前沿研究向應用落地突破的關鍵階段，廣泛而活躍的多方應用探索是推動量子計算技術走向應用的關鍵。從下游應用看，量子計算與金融、醫(yī)藥、化工等多領域均可交叉應用。根據(jù)預測，2035年全球量子計算下游應用占比中，金融領域的市場份額最高，將達到51.9%，較2030年的15.8%實現(xiàn)顯著提升。其次為醫(yī)藥和化工領域，分別為20.5%和14.2%。

5.量子計算企業(yè)布局

近年來，量子計算已成為全球科技企業(yè)和初創(chuàng)企業(yè)的重點布局方向之一。歐美是量子計算企業(yè)聚集度和活躍度較高的地區(qū)。美國IBM、谷歌、Intel、微軟、亞馬遜等大型科技企業(yè)憑借其公司體量龐大、技術先進、經(jīng)驗豐富、商業(yè)能力強等優(yōu)勢，在量子計算行業(yè)的第一梯隊中占據(jù)一席之地。歐洲量子計算企業(yè)以初創(chuàng)企業(yè)為主，代表性企業(yè)包括Pasqal、IQM、OQC、AQT、Oxford lonics、ORCA Computing、Quandela、Alice & Bob等。

我國量子計算企業(yè)中，騰訊、華為、中國電科等科技企業(yè)已提前布局量子計算。本源量子、國盾量子、華翊量子、啟科量子、玻色量子、圖靈量子、量旋科技、弧光量子、中科酷源等初創(chuàng)企業(yè)積極推進技術研究與應用探索，紛紛推出軟硬件產(chǎn)品和云平臺，發(fā)展進程持續(xù)加快。整體來看，我國量子計算企業(yè)的投入力度和發(fā)展水平相較歐美而言仍有提升空間。

四、量子計算行業(yè)重點企業(yè)

1.國盾量子

國盾量子緊緊圍繞量子信息技術的產(chǎn)業(yè)化應用開展業(yè)務，主要從事量子通信、量子計算、量子精密測量產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，并提供相關的技術服務。量子通信產(chǎn)品主要包括量子保密通信網(wǎng)絡核心設備、量子安全應用產(chǎn)品、核心組件以及量子保密通信網(wǎng)絡的管理與控制軟件，并提供基于量子通信的技術開發(fā)及驗證服務、量子保密通信網(wǎng)絡運維服務、面向量子安全應用的相關技術服務等。2024年前三季度，國盾量子營業(yè)總收入9971.48萬元，同比上升36.1%，歸母凈利潤虧損5511.75萬元，同比上升30.33%。

分產(chǎn)品來看，2023年國盾量子主營業(yè)務中，量子計算實現(xiàn)營收4478萬元，占總營業(yè)收入比重的28.69%。

2.本源量子

本源量子計算科技（合肥）股份有限公司，國內量子計算龍頭企業(yè)，2017年成立于合肥市高新區(qū)，團隊技術起源于中科院量子信息重點實驗室。本源量子聚焦量子計算產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設，打造自主可控工程化量子計算機，圍繞量子芯片、量子計算測控一體機、量子操作系統(tǒng)、量子軟件、量子計算云平臺和量子計算科普教育核心業(yè)務，全棧研制開發(fā)量子計算，積極推動量子計算產(chǎn)業(yè)落地，聚焦生物科技、化學材料、金融分析、輪船制造、大數(shù)據(jù)等多行業(yè)領域，探索量子計算產(chǎn)業(yè)應用，爭搶量子計算核心專利。

3.量旋科技

量旋科技成立于2018年，是一家致力于量子計算產(chǎn)業(yè)化和普惠化的一站式解決方案服務商，在技術研發(fā)和商業(yè)落地“雙輪驅動”的戰(zhàn)略下，依托教育級核磁量子計算機、產(chǎn)業(yè)級超導量子計算機、量子計算云平臺和應用軟件進行產(chǎn)業(yè)布局，賦能科研教學、藥物研發(fā)、金融科技、人工智能等諸多前沿領域，跟合作伙伴共建場景化解決方案，使量子計算走進千行百業(yè)，成為真正的生產(chǎn)力工具。

4.圖靈量子

圖靈量子是一家光量子芯片和光量子計算機公司，致力于以光子芯片為核心，推動量子信息與智能技術的產(chǎn)業(yè)化，提供量子安全通信服務和物聯(lián)網(wǎng)遠程保密控制的全棧式解決方案。量子計算作為公司的主線產(chǎn)品，經(jīng)歷了三次迭代。以“飛秒激光直寫技術-三維光子芯片”為核心發(fā)布并交付了第一代專用科研級光量子計算機，主要運用在科研、軍工領域；其次基于薄膜鈮酸鋰（LNOI）技術開展了可編程光芯片的研發(fā)，在2023年完成了49×49網(wǎng)絡規(guī)模的可編程光芯片，并在同年交付了首款可編程光量子計算機。最后，利用量子計算技術來解決實際商業(yè)問題，涉足領域包括生物、金融等。

5.玻色量子

北京玻色量子科技有限公司于2020年底在北京市朝陽區(qū)成立，是北京市唯一一家研發(fā)光量子計算設備的硬科技公司。公司擁有一支來自斯坦福、清華、中科院等國內外知名學府且具備多年光量子信息研究經(jīng)驗的核心研發(fā)團隊，自建十萬顆粒潔凈度的光量子信息技術實驗室，申請發(fā)明專利數(shù)十項。公司目前員工近百人，碩博占比70%。成立三年以來，玻色量子累計完成了五輪融資，已于2024年4月正式對外發(fā)布550計算量子比特相干光量子計算機，并與多個知名高校聯(lián)合共建光量子實驗室，同時面向人工智能、通信、電力、金融、交通、醫(yī)藥等多領域開展了場景驗證，推廣實用化量子計算。

五、量子計算行業(yè)發(fā)展前景

1.政策支持量子計算產(chǎn)業(yè)發(fā)展

我國政府高度重視量子計算的發(fā)展，將其納入未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，并出臺了一系列相關政策支持其研發(fā)和商業(yè)化應用。例如，2024年3月，量子計算首次被列入政府工作報告之中，報告提到制定未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，開辟量子技術、生命科學等新賽道，創(chuàng)建一批未來產(chǎn)業(yè)先導區(qū)。

2.量子芯片技術不斷進步

近年來，量子芯片技術取得了顯著突破。以谷歌發(fā)布的Willow量子芯片為例，該芯片在隨機線路采樣（RCS）基準測試中展現(xiàn)了驚人的性能，能夠在不到5分鐘的時間內完成一項標準計算任務，而這項任務由當今世界上最快的超級計算機來完成，也需要花費“10的25次方”年的時間才能完成這項計算。Willow量子芯片內含105個量子比特，其前身為谷歌旗下的Sycamore量子處理器。這一成就不僅展示了量子計算的“量子優(yōu)越性”，也為未來量子計算在實際應用中的表現(xiàn)提供了有力支持。

3.量子計算商業(yè)化進程加快

越來越多的企業(yè)開始涉足量子計算領域，進行技術研發(fā)和商業(yè)化應用探索。這些企業(yè)包括科技巨頭、初創(chuàng)公司以及傳統(tǒng)行業(yè)企業(yè)等。他們通過合作研發(fā)、投資并購等方式，加速量子計算技術的商業(yè)化進程。量子計算已經(jīng)在多個領域展現(xiàn)出應用潛力，如金融、醫(yī)療、材料科學、交通等。這些領域對量子計算的需求不斷增加，推動了量子計算商業(yè)化進程加快。