2026年量子計算及量子科技產(chǎn)業(yè)業(yè)務機遇

量子科技被視為引領(lǐng)未來科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的戰(zhàn)略制高點，我國已在“十四五”規(guī)劃中將量子信息列為前沿科技重點方向。

1. 量子科技簡要介紹

1.1 量子力學

量子力學是描述微觀粒子(如原子、電子、光子)運動規(guī)律的基礎物理理論。日常生活中看到的、遵循經(jīng)典物理規(guī)律的宏觀物體，特點是確定性和連續(xù)性。比如，一輛汽車在某一時刻有確定的位置和速度。

微觀粒子的行為具有概率性和不連續(xù)性的核心特征(即“量子化”，能量是一份一份的，而不是連續(xù)變化的)。在這個尺度下，可以像波一樣擴散，又像粒子一樣被測量，這種“波粒二象性”是量子力學的起點。

1.2 量子疊加

一個量子比特可以同時處于0和1的疊加狀態(tài)。這好比一枚旋轉(zhuǎn)的硬幣，在落地前，它既可以被認為是“正面”也可以被認為是“反面”，處于一種多種可能性的混合狀態(tài)。這意味著，n個量子比特可以同時表示2的n次方種狀態(tài)。

1.3 量子糾纏

兩個或多個量子比特之間一種強烈的關(guān)聯(lián)現(xiàn)象。一旦粒子發(fā)生糾纏，無論它們相隔多遠(即使是宇宙兩端)，其中一個比特的狀態(tài)變化會瞬間影響到另一個粒子。這種神奇的、超距的關(guān)聯(lián)就是量子糾纏。這種關(guān)聯(lián)并非傳統(tǒng)意義上的信息傳遞，無法用于實現(xiàn)超光速通信，但其在實現(xiàn)量子并行計算方面至關(guān)重要。

1.4 量子態(tài)制造及量子糾纏態(tài)創(chuàng)造

制造一個單一的量子態(tài)，核心就是使用激光、微波、電場、磁場等“工具”，對單個微觀粒子(如電子、光子)進行精確的“初始化”和“操控”，使其處于一個明確、純凈的量子狀態(tài)，以便后續(xù)進行計算或信息編碼。

具體制造方法(以常見的量子比特為例):超導量子比特、離子阱量子比特(用電磁場將單個原子離子懸浮在真空腔中)、光量子比特。

量子糾纏讓兩個量子比特發(fā)生某種形式的“碰撞”或“交流”( 直接相互作用，適用于超導、離子阱等固態(tài)或原子系統(tǒng)，自發(fā)產(chǎn)生(適用于光子)-這是最常用也最直觀的方法)，使它們的命運捆綁在一起，以至于描述其中一個的狀態(tài)時，必須同時描述另一個，無法分開。但不是所有量子都可以產(chǎn)生糾纏狀態(tài)，必須在純凈、低溫、隔絕的環(huán)境下。

假如在上海制造了一對有量子糾纏關(guān)系的散子(比如粒子A和粒子B)，在制造完成的那一刻，他們就形成了個不可分割的關(guān)聯(lián)系統(tǒng)。然后將A留在上海，把B運到北京，這個過程保證兩個量于不受任何干擾。在上海對粒子A進行“測量”相當于擲般子，得到一個隨即結(jié)果、比如是3，就在上海出現(xiàn)3的這一瞬間(超光速通信)，無論此前北京是什么狀態(tài)，它都會立刻、確定性的變成3點。但無法確定北京是因為自己測度還是上海測度，需要經(jīng)典信息告知。量子糾纏必須結(jié)合經(jīng)典通信，才可以完成有意義的信息傳輸。。

量子糾纏理論上任何距離都可以，只要糾纏態(tài)在分離和傳輸過程中不被破壞。

原理上無限制:量子力學理論本身不禁止任意距離的糾纏。

技術(shù)上有限制:限制在于如何將制備好的糾纏粒子對分送到很遠的地方，并在此過程中保護它們脆弱的量子態(tài)不被環(huán)境干擾(這個過程叫“退相干”)。

現(xiàn)實成就:我國“墨子號”衛(wèi)星將糾纏光子對從太空分發(fā)到兩個地面站，距離達1200公里，并成功驗證了糾纏的存在。這證明了在千公里量級上，量子糾纏是切實可行的。大多數(shù)狀態(tài)下是60KM的距離，可以保持有效性。

未來展望:通過發(fā)展“量子中繼”技術(shù)(像接力賽一樣分段傳輸和純化糾纏)，有望實現(xiàn)全球尺度的量子糾纏網(wǎng)絡。

1.5 量子科技

量子科技是主動利用量子力學的獨特原理(主要是量子疊加和量子糾纏)來對信息進行編碼、計算、傳輸和測量的新技術(shù)體系。

• 統(tǒng)信息編碼:傳統(tǒng)計算機使用比特(bit)作為信息最小單位，其狀態(tài)非0即1，就像開關(guān)。
• 子信息編碼:量子信息的基本單位是量子比特，它利用量子疊加特性，可以同時處于0和1的疊加狀態(tài)。這好比一枚旋轉(zhuǎn)的硬幣，在落地前同時包含著正面和反面的所有可能性。一個量子比特能承載的信息量遠超一個傳統(tǒng)比特。

1.6量子科技的優(yōu)勢。

量子科技的優(yōu)勢并非對現(xiàn)有技術(shù)的簡單改良，而是根本性的突破，主要體現(xiàn)在:

• 高效計算能力:對于某些特定類別的問題，例如大數(shù)分解(關(guān)系現(xiàn)有加密體系安全)、復雜分子模擬(用于新材料藥物研發(fā))、大規(guī)模組合優(yōu)化(如物流、金融組合優(yōu)化)等，量子計算機有望將計算時間從經(jīng)典計算機所需的數(shù)千年縮短至數(shù)小時甚至更短。
• 安全的通信方式:量子通信基于量子力學的不確定性原理和不可克隆定理，使得任何竊聽行為都會對通信狀態(tài)產(chǎn)生不可避免的干擾，從而被立即察覺，實現(xiàn)原理上無法被竊聽的安全通信。.
• 精準測量精度:量子精密測量利用量子態(tài)對環(huán)境的高度敏感性，可以將測量精度提升數(shù)個數(shù)量級，在時間基準(原子鐘)、導航、醫(yī)學成像等領(lǐng)域有廣泛應用前景。

2. 量子科技的核心應用領(lǐng)域

2.1量子計算

量子計算旨在利用量子比特的疊加和糾纏特性，調(diào)控量子信息單元(量子比特)進行計算的新型裝置，其硬件需要在極低溫、高度隔絕的極端環(huán)境下運行，以保護脆弱的量子疊加態(tài)。本源量子(卡車大小)中電信量子(面包車)圖靈量子(冰箱)。

• 傳統(tǒng)計算(串行好比一個人在一個巨大的迷宮里找出口，必須一條路一條路地依次嘗試，路徑越多，耗時越長。。
• 子計算(并行)：利用量子疊加和糾纏，量子計算機能同時派出無數(shù)個“分身”，瞬間探索迷宮的所有路徑，從而快速找到出口。商業(yè)應用本源悟空72量子比特峰值算力=4720000PFLOPS~3.7萬臺神威太湖之光~500億臺聯(lián)想天開N79Z(2024全筆記本出貨量17億臺/生產(chǎn)300多年)。業(yè)務是以租貨算力平臺為主。

目前有多種技術(shù)路線并行發(fā)展，包括超導電路(如谷歌、IBM 采用)、離子阱、光量子(我國處于國際第一方陣)、半導體量子點(如Intel采用)等。研究報告顯示，其應用潛力巨大，預計到2035年，全球市場規(guī)模有望超過8000億美元。當前應用探索已廣泛覆蓋:金融領(lǐng)域:用于復雜風險模型計算、投資組合優(yōu)化、算法交易及欺詐檢測。能源與物流:優(yōu)化電網(wǎng)調(diào)度(上海電力已開始探索)、物流路徑規(guī)劃等。材料與制藥:模擬分子結(jié)構(gòu)，加速新藥和新材料研發(fā)。

2.2量子通信。

目前最成熟的應用是量子密銷分發(fā)(QKD)。其核心不是直接傳輸信息內(nèi)容，而是安全地分發(fā)一個隨機的加密密鑰。發(fā)送方(A)將密鑰信息編碼在單個光子的量子態(tài)上發(fā)送給接收方(B)。根據(jù)量子力學原理，任何竊聽行為都會不可避免地擾動光子的量子態(tài)，從而被通信雙方察覺并丟棄不安全的密鑰。使用絕對安全的密鑰對信息進行加密后，再通過傳統(tǒng)信道傳輸，從而實現(xiàn)無法被竊聽的保密通信。。

2025年5月，中科院證實，國產(chǎn)“天河四號”量子計算機(512量子比特)在8分鐘內(nèi)完成RSA-2048破解的準確率達到93.7%。RSA(非對稱)加算法是主流加標準，廣泛用于銀行賬戶、加密貨幣錢包、加密通信、數(shù)字簽名等領(lǐng)域，抗量子加密標準(POC)普及前仍是主流方案。

這是目前三大方向中最接近實用化和產(chǎn)業(yè)化的領(lǐng)域，我國在此領(lǐng)域具有國際引領(lǐng)地位。

量子密鑰分發(fā):通過“京滬干線”、16個重點城市城域網(wǎng)以及“墨子號”衛(wèi)星等基礎設施，安全密鑰分發(fā)。量子隱形傳態(tài):仍在基礎研究階段，是未來遠距離量子信息網(wǎng)絡的核心。

2.3量子精密測量

利用量子系統(tǒng)(如原子、光子)對環(huán)境擾動(如磁場、時間、重力)的極端敏感性，制造出超高精度的傳感器。例如:。

• 量子磁力儀:通過測量原子自旋在外磁場中的變化來探測極微弱磁場，可用于心磁、腦磁探測等生物醫(yī)學領(lǐng)域或資源勘探。
• 量子時鐘(原子鐘):利用原子能級躍遷頻率的極其穩(wěn)定性來定義時間基準，精度可達數(shù)十億年不差一秒，對金融高頻交易、導航至關(guān)重要。該領(lǐng)域部分方向我國已處于國際先進水平。雖看似“小眾”，但應用前景廣泛。
• 金融安全:可用于構(gòu)建更精準、抗干擾的金融授時系統(tǒng)(量子時鐘)。
• 軍事與科研:用于高靈敏度雷達、礦藏探測、基礎物理研究等。

3. 量子科技企業(yè)現(xiàn)狀

當前，國內(nèi)量子科技產(chǎn)業(yè)處于早期發(fā)展階段，呈現(xiàn)出概念火熱但核心企業(yè)稀缺的顯著特點。企業(yè)預警通數(shù)據(jù)顯示，注冊名稱或業(yè)務范圍涉及“量子計算技術(shù)服務”的企業(yè)超過2500戶，絕大多數(shù)僅將量子科技作為其眾多業(yè)務板塊之一，真正以量子技術(shù)為核心主業(yè)的企業(yè)數(shù)量有限，市場存在一定的“蹭概念”現(xiàn)象。

3.1量子科技產(chǎn)業(yè)企業(yè)經(jīng)營現(xiàn)狀。

為準確評估產(chǎn)業(yè)實況，選取萬得信息技術(shù)股份有限公司[1]編制的量子技術(shù)指數(shù)所含48家上市公司作為分析樣本。

從權(quán)益市場表現(xiàn)來看，量子技術(shù)指數(shù)（884208.WI）在2025年以來呈現(xiàn)波動上行態(tài)勢，從年初的6937.6點經(jīng)歷震蕩調(diào)整，4月初觸及階段性低點6646.83點，隨后開啟上漲行情，8月中下旬至9月初出現(xiàn)快速拉升，10月29日觸及期間高點，此后有所回調(diào)，截至12月29日仍收于10445.88點，較年初漲幅50.56%，反映資本市場對量子科技長期前景的看好。

進一步分析這48家樣本公司近三年（2022-2024）經(jīng)營狀況，探究量子科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀。

一是從營收表現(xiàn)看，營收持續(xù)增長的企業(yè)有18家，占比37.5%，業(yè)務拓展能力較強；營收波動較大的有18家，占比約37.5%，營收有增有減，穩(wěn)定性不足；營收持續(xù)下降的有12家，占比25%，業(yè)務面臨拓展壓力或轉(zhuǎn)型困難。

二是從盈利能力方面看，凈利潤持續(xù)增長的企業(yè)僅10家，占比20.8%；凈利潤波動較大的有19家，占比39.6%，盈利水平起伏較大；凈利潤持續(xù)下降或處于虧損狀態(tài)的有19家，占比39.6%。

綜合來看，一是量子科技相關(guān)企業(yè)仍處于高強度的研發(fā)投入期和市場培育的早期階段，營收增長動能不穩(wěn)，盈利能力普遍較弱，甚至需要承擔階段性虧損，產(chǎn)業(yè)整體盈利模式尚待成熟。

二是權(quán)益市場資金正有選擇地聚焦于在量子技術(shù)核心部件、安全應用或與高景氣行業(yè)（如算力、能源）結(jié)合方面具備實質(zhì)性技術(shù)突破和明確業(yè)務落地前景的少數(shù)企業(yè)，而非進行普適性的概念炒作。

三是量子科技相關(guān)企業(yè)呈現(xiàn)出較為明顯的“老企業(yè)、新賽道”以及區(qū)域集聚特征。多數(shù)在權(quán)益市場上表現(xiàn)活躍的企業(yè)并非新設主體，均是有著二十年以上發(fā)展歷史的成熟企業(yè)，在自身原有主營業(yè)務基礎上，向量子技術(shù)的上游核心部件、支撐系統(tǒng)或特定應用場景進行延伸拓展。從注冊地來看，企業(yè)主要集中在產(chǎn)業(yè)基礎雄厚、人才資源豐富的省市（如安徽、北京、江蘇、廣東、浙江、湖北），形成初步的產(chǎn)業(yè)集群效應。

四是從企業(yè)的經(jīng)營范圍和技術(shù)側(cè)重來推斷，量子通信技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化成熟度相對更高，已初步具備商業(yè)化落地的條件，量子計算仍處于核心技術(shù)攻關(guān)、原型機研發(fā)和特定行業(yè)應用探索的早期階段，其他企業(yè)雖提及“量子計算技術(shù)服務”，大多作為其眾多技術(shù)儲備或探索方向，尚未像量子通信那樣形成清晰的網(wǎng)絡建設與運營模式。

[1] 萬得作為金融機構(gòu)廣泛使用的權(quán)威金融數(shù)據(jù)服務商，其編制的指數(shù)在金融行業(yè)內(nèi)具有較高的認可度和參考價值，適合作為銀行業(yè)分析量子產(chǎn)業(yè)的重要依據(jù)。