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量子信息行業(yè)技術(shù)突破、產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建與應(yīng)用拓展之路

1、量子信息產(chǎn)業(yè)概況

量子信息產(chǎn)業(yè)是量子力學(xué)與信息技術(shù)融合的前沿領(lǐng)域，涵蓋量子通信、量子計(jì)算和量子精密測(cè)量三大方向，通過(guò)量子疊加、糾纏等特性突破經(jīng)典技術(shù)的性能極限。全球范圍內(nèi)，該領(lǐng)域已從基礎(chǔ)研究邁向技術(shù)攻關(guān)、應(yīng)用探索與產(chǎn)業(yè)培育并行的階段。截至2024年，全球量子信息相關(guān)企業(yè)超過(guò)600家，其中量子計(jì)算企業(yè)占比超50%（超300家），量子通信和量子測(cè)量企業(yè)均超百家，抗量子加密（PQC）企業(yè)數(shù)量增長(zhǎng)迅速。

經(jīng)過(guò)四十余年發(fā)展，量子信息領(lǐng)域逐步從基礎(chǔ)研究走向基礎(chǔ)與應(yīng)用研究并重，開(kāi)始進(jìn)入科技攻關(guān)、工程研發(fā)、應(yīng)用探索和產(chǎn)業(yè)培育一體化推進(jìn)的發(fā)展階段。加快技術(shù)研發(fā)攻關(guān)，推動(dòng)創(chuàng)新成果應(yīng)用，構(gòu)建供應(yīng)鏈、人才隊(duì)伍和未來(lái)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，成為全球主要國(guó)家在量子信息領(lǐng)域布局規(guī)劃的普遍共識(shí)。

技術(shù)層面，中國(guó)在量子通信領(lǐng)域處于全球領(lǐng)先地位，例如建成全球最大規(guī)模量子城域網(wǎng)，并發(fā)射“墨子號(hào)”“濟(jì)南一號(hào)”等量子衛(wèi)星79。量子計(jì)算方面，中國(guó)在超導(dǎo)和光量子兩條技術(shù)路線上均實(shí)現(xiàn)“量子優(yōu)越性”，如“祖沖之三號(hào)”超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)性能與谷歌“垂柳”處理器相當(dāng)，躋身國(guó)際第一梯隊(duì)。

2、量子信息行業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)

（1）量子信息戰(zhàn)略布局進(jìn)一步加強(qiáng)

量子信息技術(shù)引領(lǐng)新一輪科技與產(chǎn)業(yè)變革，是大國(guó)綜合國(guó)力競(jìng)爭(zhēng)及維護(hù)主權(quán)與發(fā)展主動(dòng)權(quán)的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。近年，美、歐、德、英等超20個(gè)國(guó)家和地區(qū)，通過(guò)制定戰(zhàn)略規(guī)劃、法案等，從政策、資金、人才等多方面發(fā)力，將其提升至國(guó)家戰(zhàn)略高度。在我國(guó)，量子信息技術(shù)作為新質(zhì)生產(chǎn)力與未來(lái)產(chǎn)業(yè)重要部分，受黨和國(guó)家重視與前瞻布局，在多份重要文件中被提及，多個(gè)部委和地方出臺(tái)相關(guān)政策。目前，量子信息領(lǐng)域國(guó)際科技競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。

（2）標(biāo)準(zhǔn)化體系逐步建設(shè)

標(biāo)準(zhǔn)化工作對(duì)新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)化規(guī)模應(yīng)用意義重大。2023年，四部門(mén)發(fā)布方案，提出前瞻布局量子信息產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)研究，聚焦量子通信、計(jì)算、測(cè)量領(lǐng)域。近年，量子通信、計(jì)算、測(cè)量各領(lǐng)域多項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)陸續(xù)發(fā)布，標(biāo)準(zhǔn)化工作持續(xù)推進(jìn)。國(guó)際上，ITU、IEEE、ISO/IEC等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織也啟動(dòng)量子信息標(biāo)準(zhǔn)化工作，中國(guó)主體發(fā)揮重要作用，如中國(guó)信息安全測(cè)評(píng)中心與公司聯(lián)合牽頭制定相關(guān)ISO/IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，公司牽頭或參與多項(xiàng)ITU-T國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)獲批，助力QKD網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與應(yīng)用。

（3）應(yīng)用探索蓬勃發(fā)展

量子通信領(lǐng)域，歐盟27國(guó)2021年承諾與相關(guān)方合作建EuroQCI，投資約60億歐元保障成員國(guó)通信安全；美國(guó)相關(guān)實(shí)驗(yàn)室持續(xù)研究QKD技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)可用性；我國(guó)量子保密通信網(wǎng)絡(luò)成國(guó)家信息安全基建部分，骨干網(wǎng)覆蓋多戰(zhàn)略區(qū)域，總里程超10000公里，在多領(lǐng)域有示范應(yīng)用與試商用項(xiàng)目，央國(guó)企推出融合應(yīng)用舉措。

量子計(jì)算領(lǐng)域，量子計(jì)算機(jī)具并行計(jì)算優(yōu)勢(shì)，但距通用化尚遠(yuǎn)。因原型機(jī)投資高、維護(hù)難、運(yùn)行環(huán)境嚴(yán)苛，當(dāng)前多通過(guò)云平臺(tái)應(yīng)用。谷歌等科技企業(yè)及中科院等機(jī)構(gòu)推出云平臺(tái)服務(wù)，空客等知名企業(yè)開(kāi)展應(yīng)用探索。

量子精密測(cè)量領(lǐng)域，技術(shù)多元、應(yīng)用廣、產(chǎn)業(yè)化前景明，正走向規(guī)模化商用，有成熟產(chǎn)品也有研發(fā)中樣機(jī)。下游覆蓋多領(lǐng)域，已成為傳統(tǒng)傳感測(cè)量的有效補(bǔ)充與增強(qiáng)方案。

3、量子信息行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析

量子信息行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中，上游方面，量子計(jì)算含環(huán)境組件等核心元器件；量子通信由芯片等核心器件與材料構(gòu)成；量子測(cè)量有真空系統(tǒng)等。中游為產(chǎn)品制造，量子計(jì)算含整機(jī)制造與軟件算法；量子通信有分發(fā)設(shè)備等；量子測(cè)量?jī)x器涵蓋時(shí)間、磁場(chǎng)等測(cè)量。下游是應(yīng)用領(lǐng)域，包括云計(jì)算、國(guó)防、金融、科研等多行業(yè)。

量子信息行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈

資料來(lái)源：普華有策

量子通信產(chǎn)業(yè)鏈成熟，實(shí)用化進(jìn)程快，上下游已形成。超30國(guó)部署或?qū)嵤┗ǎ瑧?yīng)用場(chǎng)景拓展，上下游合作、標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)，促更多行業(yè)應(yīng)用。量子計(jì)算處基礎(chǔ)攻關(guān)與實(shí)驗(yàn)階段，國(guó)際多技術(shù)路線布局，硬件是主要投資領(lǐng)域，云平臺(tái)等為應(yīng)用服務(wù)模式，多家企事業(yè)推出服務(wù)。量子精密測(cè)量產(chǎn)品技術(shù)多樣，成熟度不一，原子鐘等較成熟。產(chǎn)業(yè)鏈上初創(chuàng)企業(yè)涌現(xiàn)，上游發(fā)展快，下游應(yīng)用廣，產(chǎn)業(yè)鏈逐步形成。

4、量子信息行業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀

（1）量子通信

我國(guó)量子通信技術(shù)領(lǐng)先，已形成產(chǎn)業(yè)鏈，在城域、城際、衛(wèi)星通信成果多，如“合肥量子城域網(wǎng)”等。量子保密安全應(yīng)用上，自主裝備保障重要活動(dòng)，多領(lǐng)域有示范和試商用項(xiàng)目，央企有舉措，產(chǎn)品普及尚需時(shí)間。

國(guó)際上，量子保密通信獲認(rèn)可，美國(guó)推進(jìn)抗量子密碼同時(shí)研究QKD，歐盟有2026年網(wǎng)絡(luò)部署計(jì)劃且部分歐洲國(guó)家已啟動(dòng)建設(shè)，韓國(guó)提發(fā)展目標(biāo)，新加坡推升級(jí)版安全網(wǎng)絡(luò)。

（2）量子計(jì)算

量子計(jì)算潛力巨大，可大幅超越經(jīng)典計(jì)算能力，是未來(lái)計(jì)算發(fā)展重要方向，現(xiàn)處多種技術(shù)路線并存的早期探索階段，按“量子計(jì)算優(yōu)越性-專(zhuān)用量子計(jì)算-通用量子計(jì)算”發(fā)展，實(shí)現(xiàn)通用計(jì)算仍需努力。

量子計(jì)算優(yōu)越性是首個(gè)里程碑，全球僅4臺(tái)量子計(jì)算機(jī)完成驗(yàn)證，且在實(shí)用復(fù)雜問(wèn)題上未展現(xiàn)優(yōu)勢(shì)。2023年，中國(guó)科大“九章”解決圖論問(wèn)題，“祖沖之號(hào)”刷新真糾纏比特?cái)?shù)紀(jì)錄。國(guó)際上，歐盟計(jì)劃集成量子計(jì)算機(jī)，科技巨頭及創(chuàng)新公司布局，國(guó)內(nèi)騰訊、華為等參與。

目前，量子計(jì)算算力優(yōu)勢(shì)受金融等行業(yè)重視，應(yīng)用探索盛行。量子計(jì)算云平臺(tái)和超量融合是主要服務(wù)模式，多家機(jī)構(gòu)已推出云平臺(tái)服務(wù)，產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)發(fā)展迅速，云平臺(tái)是生態(tài)關(guān)鍵。

（3）量子精密測(cè)量

量子精密測(cè)量可提升測(cè)量關(guān)鍵指標(biāo)并提供新方案，研究在多國(guó)開(kāi)展，集中于北美、歐洲、亞洲。美、加、英、德、法、日、中等量子計(jì)算和通信強(qiáng)國(guó)，在該領(lǐng)域戰(zhàn)略政策與支持力度突出。北美實(shí)力最強(qiáng)，美國(guó)發(fā)布相關(guān)政策；歐洲英、德、法領(lǐng)先，其他國(guó)也有參與；亞洲日本基礎(chǔ)好，中國(guó)從戰(zhàn)略加強(qiáng)發(fā)展，多國(guó)重視，或出更詳計(jì)劃。近年成果豐碩，我國(guó)部分達(dá)國(guó)際最優(yōu)、一流或領(lǐng)先，高精度光鐘達(dá)先進(jìn)但落后最優(yōu)1-2個(gè)量級(jí)。目前該領(lǐng)域多樣、分散、路線多元，實(shí)用化存難題。未來(lái)以技術(shù)創(chuàng)新等為導(dǎo)向，推動(dòng)實(shí)用商業(yè)化，成熟后在多領(lǐng)域前景廣，助產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

5、量子信息行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局

近年來(lái)，量子信息科技成為新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革前沿及大國(guó)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)鍵領(lǐng)域，涵蓋量子通信、計(jì)算、精密測(cè)量三大核心，競(jìng)爭(zhēng)格局多元且動(dòng)態(tài)。

國(guó)際知名企業(yè)，諸如IBM、谷歌、微軟等科技領(lǐng)軍者，依托其在量子計(jì)算領(lǐng)域的深厚底蘊(yùn)，持續(xù)推出具有創(chuàng)新性的技術(shù)與產(chǎn)品，從而占據(jù)了至關(guān)重要的市場(chǎng)份額。

在國(guó)內(nèi)，量子科技產(chǎn)業(yè)亦展現(xiàn)出蓬勃興旺的發(fā)展勢(shì)頭。國(guó)有企業(yè)在量子通信及量子測(cè)量領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了重大突破，同時(shí)推動(dòng)了相關(guān)技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用進(jìn)程。初創(chuàng)企業(yè)依靠其靈活應(yīng)變的能力和創(chuàng)新精神，不斷推出新產(chǎn)品與新服務(wù)，為量子科技行業(yè)帶來(lái)了新的活力與動(dòng)力。

行業(yè)內(nèi)企業(yè)有九州量子、IBM、神州信息、本源量子、國(guó)儀量子等。

行業(yè)內(nèi)企業(yè)

資料來(lái)源：普華有策

6、政策的影響

中國(guó)政府在“十三五”和“十四五”規(guī)劃中明確將量子信息技術(shù)列為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，并設(shè)立重大科技專(zhuān)項(xiàng)，推動(dòng)量子通信網(wǎng)絡(luò)和量子計(jì)算機(jī)的研發(fā)。

隨著量子信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，各國(guó)政府認(rèn)識(shí)到量子科技對(duì)于國(guó)家安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性，因此推出了一系列支持政策。特別是在美國(guó)、歐洲和中國(guó)等地，量子科技已成為國(guó)家戰(zhàn)略層面的重點(diǎn)發(fā)展方向。

行業(yè)內(nèi)主要政策

資料來(lái)源：普華有策

《2025-2031年量子信息行業(yè)細(xì)分市場(chǎng)調(diào)研及投資可行性分析報(bào)告》涵蓋行業(yè)全球及中國(guó)發(fā)展概況、供需數(shù)據(jù)、市場(chǎng)規(guī)模，產(chǎn)業(yè)政策/規(guī)劃、相關(guān)技術(shù)、競(jìng)爭(zhēng)格局、上游原料情況、下游主要應(yīng)用市場(chǎng)需求規(guī)模及前景、區(qū)域結(jié)構(gòu)、市場(chǎng)集中度、重點(diǎn)企業(yè)/玩家，企業(yè)占有率、行業(yè)特征、驅(qū)動(dòng)因素、市場(chǎng)前景預(yù)測(cè)，投資策略、主要壁壘構(gòu)成、相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)等內(nèi)容。同時(shí)北京普華有策信息咨詢(xún)有限公司還提供市場(chǎng)專(zhuān)項(xiàng)調(diào)研項(xiàng)目、產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、產(chǎn)業(yè)鏈咨詢(xún)、項(xiàng)目可行性研究報(bào)告、專(zhuān)精特新小巨人認(rèn)證、市場(chǎng)占有率報(bào)告、十五五規(guī)劃、項(xiàng)目后評(píng)價(jià)報(bào)告、BP商業(yè)計(jì)劃書(shū)、產(chǎn)業(yè)圖譜、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、藍(lán)白皮書(shū)、國(guó)家級(jí)制造業(yè)單項(xiàng)冠軍企業(yè)認(rèn)證、IPO募投可研、IPO工作底稿咨詢(xún)等服務(wù)。（PHPOLICY:GYF）