140亿资金涌入!量子科技迎来发展拐点,产业链分析一文讲透!

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01产业驱动因素

①量子科技有望成为新增长点

量子科技的意思是以量子力学原理为基础,利用量子叠加、量子纠缠、量子不可克隆等特性,实现量子计算、量子通信和量子测量的新型科技体系。

它的价值体现为突破传统物理极限,成为全球科技竞争的前沿领域。

基于此,我国提出要在“十五五”时期推动量子科技、生物制造、氢能和核聚变能、脑机接口等成为新的经济增长点。

②国内外技术纷纷“突破”

近日,中国电信量子研究院实现量子通信新突破,完成超80公里的光信号与量子密钥分发共纤传输现网实验;玻色量子中标招商银行首个量子计算采购项目。

与此同时,国外厂商英伟达推出全新量子设备,以实现量子处理器和英伟达芯片的互联。

不得不说,继2024年全球产业融资规模破20亿美元后,2025年上半年仅量子计算领域便再获20亿美元融资(折合人民币约140亿元),预计全年融资规模将达到新高峰。

02产业全景图

03上游产业链

03-1量子计算元器件

前面我们提到,量子科技主要构成三大产业体系,其中量子计算是价值量最高的一类。

量子计算指利用量子(或量子比特)叠加和量子纠缠两大原理,实现量子/编码纠错、相干时间延长(稳定性指标)等,突破传统计算极限,为金融、制药、交运等领域提供算力服务。

对于量子计算来说,其核心技术和上游核心元器件尤其关键。

其中超导、光量子、离子阱被认为是最有可能率先实现商业化的技术路线。

涉及的相关元器件有环境设备(稀释制冷机、真空系统)、测控系统器件(光源、光子探测器等)、量子专用芯片等。

尤其是稀释制冷机超过量子芯片成为价值量最大的环节,其用于实现极低温的环境以及超低噪声条件下的稳定信号传输,是当前超导量子计算面临的主要挑战。

03-2量子通信元器件

其次,量子通信被认为是产业化进程最快的子产业,量子通信又称为量子安全/保密通信。

量子通信主要利用量子不可克隆性和量子纠缠等原理,通过量子密钥分发(QKD)、量子隐形传态(QT)、抗量子密码(PQC)等技术,实现信息的高度安全,广泛应用于国防军工、政务领域。

量子通信的上游器件包括光源(激光器)、单光子探测器、量子随机数发生器(QRNG)、光学芯片、光纤/光缆等,以实现量子传输、密钥分配、控制等功能。

其中量子随机数发生器凭借量子物理过程的不可预测性,突破传统随机数的生成局限,成为支撑量子安全技术落地、保障加密体系可靠的核心部件。

03-3量子测量元器件

量子测量是量子科技应用的第三大领域,虽然测量市场相对“小众”,但其也已经进入多元化发展周期。

量子测量主要是利用量子对环境的高度敏感,获得对时间、位置、加速度、电磁场等物理量的高测量精度,广泛应用于矿产、石油及地下结构探测等领域。

并且值得一提的是,它的主要载体为各类量子传感器,也就是各类精密探测设备。

其上游元器件涉及真空系统(原子气室)、激光器、探测器、磁体等基础元器件和支撑系统。

简单来说,量子测量聚焦于微弱信号的捕获和高精度解码技术,与量子计算强调低温环境控制及信息处理、量子通信侧重量子密钥分发网络建设等有所不同。

03-4相关标的

国盾量子同时覆盖量子计算、安全和测量三大产业,为中科大量子与中电信量子(中国电信)的核心技术孵化平台,在上游硬件方面保持了较强竞争力。

大豪科技积极参与中电信量子全线平台产品供应,成功入围云服务器量子密码机、国产化量子5G CPE、国产化量子QSG安全网关等项目。

光迅科技聚焦涉及光电子器件及量子芯片等产品研发,为全球少有的光电器件一站式提供商。

禾信仪器掌握离子探测、传输等关键技术,子公司量羲技术在低温、真空、信号传输等技术上具有领先优势,均应用于离子阱量子计算机领域。

科大国创子公司国仪量子以量子精密测量为核心技术,可以提供以增强型量子传感器为代表的核心关键器件。

04中游产业链

04-1平台或网络建设

量子科技产业链的中游主要为各类核心设备与系统集成。

量子计算的核心设备即量子计算机,配合应用软件构成量子计算平台。

量子通信的核心设备包括量子密钥分发设备、抗量子密码产品,最终集成量子通信网络(含建设、运营)。

量子测量的核心设备即各类量子测量仪器,比如量子时钟、重力仪、磁力计、雷达等。

以当前产业化进展最快的量子通信为例,我国量子通信技术已初步具备商用条件,量子安全组网正加速建设,构建了以“京沪干线”为代表的地面量子通信骨干网络,与“墨子号”量子科学实验卫星相结合的量子通信网络。

未来,随着量子中继关键技术突破、量子微纳卫星与小型化地面站实用化,量子通信网络建设有望进一步提速。

04-2我国量子科技发展现状

当然,除一些量子通信和测量技术取得一定突破外,包括量子计算在内的大部分量子技术目前仍在起步阶段。

机构预期,未来5年量子计算有望初步取得突破,同时量子测量技术发展逐步成熟到落地应用,随后10年量子计算产业发展进入成长期,和量子通信形成量子信息互联网,实现商业化潜力的全面释放。

为此,我国、美国等都在持续探索量子科技的发展,尤其是量子计算技术,其中我国众多机构已陆续发布了不同类型的云平台。

整体来看,近些年我国在超导、光量子计算机等方面已经取得显著优势,而在量子芯片、超低温设备、量子软件/算法等领域还待取得突破。

04-3相关标的

中国长城旗下中国长城量子实验室主要开展基于光量子和超导量子计算的基础科研,量子软件及控制系统研究,以及量子芯片加工制备等方面的科研工作。

格尔软件产品线初步具备抗量子能力,在身份和数字信任软件国内市占率居前。

吉大正元完成抗量子密码算法集成,初步具备量子安全能力,目前已参与国内多个抗量子相关课题研究。

神州信息作为国家量子产业联盟首批会员单位,量子保密通信干线的服务商之一。

亨通光电中国联通共同建设北京-雄安量子干线,构建了量子保密通信实验、商用的基础网络平台,积极布局量子通信业务。

05下游产业链

量子科技的下游涵盖诸多有着计算、通信、信息安全以及测量需求的市场。

包括制药、化工、金融服务、汽车制造、国防军工以及交通运输、能源勘探等,尤其是制药、化工、金融和能源或成为最具潜力的应用方向。

此外,量子计算有望保持最高的市场需求,占到量子产业规模的约九成。

据光子盒数据,2024年全球量子科技产业规模突破80亿美元,预计到2030年,产业市场规模有望达到2400亿美元,年复合增速达到76%,其中量子计算产业规模有望达2200亿美元。

06发展趋势

总的来说,随着政策支持导向逐渐明确,叠加产业资本的加速下场,量子科技有望迎来快速发展阶段。

就像国盾量子副总裁周雷所说,经过十余年发展,量子科技已完成了“从0到1”的跨越,正在加速“从1到10”。

本文引用参考图片和文献:中航证券、海通证券、国信证券国金证券财通证券国盛证券东吴证券、华福证券、Wind、同花顺、萝卜投研数据网站、各公司公开资料,不代表本人立场,不构成投资建议。

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