證券研究報告

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新興產業|

2025年

3月

16日新

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告量子信息技術：全球科技賽場新前沿，國際競爭逐漸白熱化摘要????量子信息技術是未來產業競爭力的核心，全球各國紛紛布局。量子信息是一門結合了量子力學原理和信息技術的前沿交叉領域，其核心在于利用量子疊加、量子糾纏等特性，實現傳統信息技術無法企及的功能。量子信息技術分為量子計算、量子通信、量子測量、抗量子密碼四大領域。作為能使計算、通信等領域實現革命性突破的產業，量子信息技術是培育未來產業、構建新質生產力、推動高質量發展的重要方向之一。目前全球各國紛紛布局，美國計劃在2026-2030財年提供超過25億美元的資金支持，歐盟計劃于2021-2027年將至少投入130億歐元用于發展量子技術、光子學等多個數字技術。中國在全球量子信息技術市場中占據重要地位，在量子通信和量子計算領域取得了多項進展。量子計算-重塑現代算力效率，全球競爭核心領域。量子計算依托量子力學原理，借助量子比特所展現出的量子疊加和量子糾纏等現象重構計算模式，大幅提升計算效率。目前量子計算產業仍處于前期技術研發和應用探索階段，但全球眾多國家及企業紛紛入局，各個國家已經開始針對量子計算的“軍備競賽”，谷歌、微軟、AWS，以及國內團隊、本源量子紛紛發布高性能量子計算芯片，未來量子計算有望實現快速增長。當前，量子計算硬件中超導、離子阱、中性原子、光量子、硅半導體等多種技術路線并行發展，其中超導、離子阱為主流路線。短期內量子計算有望與傳統計算融合的同時上云，降低使用門檻，同時，AI技術也有望賦能量子計算，實現硬件設計、算法優化、應用創新等優勢。量子通信-量子時代的安全保障，QKD、PQC并駕齊驅。量子通信利用量子不可克隆性、量子糾纏原理以及測不準原理，通過保密通信協議和工程技術，如量子密鑰分發、量子隨機數發生器和量子隱形傳態等，實現信息傳輸的安全性，主要包括QKD(量子密鑰分發技術)以及PQC(抗量子密碼)兩大技術。QKD可以確保密鑰分發過程的安全性，具有長距離傳輸、高速率密鑰生成、集成化、兼容現有通信技術等特點。PQC基于純數學，利用格密碼、編碼密碼、多變量密碼等多種新型數學結構和算法重構現有的密碼系統。未來，QKD將與PQC互相融合，完成量子保密通信的構建。我國量子通信行業目前處于建設初期，城域網-骨干網-星地量子通信網絡初具規模，未來建設即將加速。量子測量-高精度測量手段，下游應用前景廣闊。量子測量通過間接方式測量物理量，可能會改變被測系統的量子狀態，使得測量后系統呈現出不同的狀態，顯著提升了測量的精度、靈敏度和穩定性，相較傳統技術具有數量級的優勢。目前量子測量在國防、醫療、能源、通信、科研等領域均有應用，主要需求增量

于高端行業對精密測量的需求增長。量子測量研發難度大，技術壁壘高，目前國內已在傳感器、測量儀上完成眾多突破，未來量子測量儀器有望逐漸向輕量化發展。??建議關注：詳情請見第五部分投資建議。風險提示：技術研發進度不及預期風險；商業化落地不及預期風險；地緣政治加劇風險；政策支持不及預期風險等2目錄一.

量子信息技術：未來產業的代表，全球科技賽場新前沿二.

量子計算-重塑現代算力效率，全球競爭核心領域三.

量子通信-量子時代的安全保障，QKD、PQC并駕齊驅四.

量子測量-高精度測量手段，下游應用前景廣闊五.

投資建議六.

風險提示3目錄1.

量子信息技術：未來產業的代表，全球科技賽場新前沿1.1

量子信息技術-全球科技賽場新前沿1.2

量子信息技術-國家戰略性新質生產力，未來產業競爭力的核心1.3

全球競爭格局：科技賽場新前沿，全球各國紛紛布局1.4

全球競爭格局：國內成果頻出，占據重要地位。1.5

國家重點關注，提供大力政策支持1.6

量子信息技術產業鏈4資料：方正證券研究所整理量子信息技術-全球科技賽場新前沿量子信息技術是國家新質生產力的重要組成部分。量子信息技術作為能使計算、通信等領域實現革命性突破的產業，是培育未來產業、構建新質生產力、推動高質量發展的重要方向之一。量子信息是一門結合了量子力學原理和信息技術的前沿交叉領域，其核心在于利用量子力學的獨特性質進行信息處理和傳輸，能夠利用量子疊加、量子糾纏等特性，實現傳統信息技術無法企及的功能。短時間內實現多項技術突破，國際競爭逐漸白熱化。國際：美國參議院已擬提出量子領先法案，計劃在2026-2030財年提供超過25億美元的資金支持。歐盟發布《“地平線歐洲”2025-2027年戰略計劃》，表示2021-2027年將至少投入130億歐元用于發展量子技術、光子學等多個數字技術。荷蘭已選定六家公司和研究機構，來開發針對技術和運營難題的量子解決方案，最終成果將在2025年11月進行展示。近期，微軟首發量子計算芯片Majorana1，顯著提升了量子比特的相干時間和可擴展性。谷歌量子人工智能團隊發布全新的超導量子處理器Willow，用時不到5分鐘完成了當前世界最快超級計算機Frontier需要耗時10億億億年完成的RCS基準測試，行業進展處于加速階段。國內：目前，中央、東部沿海省市及部分中部16個省份均發布一系列相關政策，支持量子信息科技發展。2024年兩會期間，國務院國資委指出，2025年中央企業戰略性新興產業收入的占比要達35%，在類腦智能、量子信息、可控核聚變等方面要提前布局，到2030年要實現百萬級量子計算機。2月20日，國內發布全球首例基于集成光量子芯片的“連續變量”量子糾纏簇態，使量子計算距離實用化再近一步。國內研發的105個量子比特的“祖沖之三號”量子計算機正式發表，為目前超導量子計算的最強優越性。我國第三代自主超導量子計算機“本源悟空”突破2000萬次全球訪問量。量子三大領域中，量子計算進展空間最大，量子通信測量產業相較成熟。據測算，2027年，專用量子計算機預計將實現性能突破，在2028年至2035年，市場規模將繼續迅速擴大，受益于通用量子計算機的技術進步和專用量子計算機在特定領域的廣泛應用，到2035年量子計算總市場規模有望達到8117億美元。量子通信從目前已經發展的形態來看，主要是由量子物理加密產品與技術帶來的產業價值。僅考慮QKD、PQC、QRNG三個重要市場，2030年全球量子通信市場規模為196.8億美元。而全球量子測量市場規模預計從2019年的11.2億美元增長到2030年的25.27億美元，市場規模呈現不斷上升趨勢，年復合增長率為7.97%。圖：全球量子計算產業規模（億美元）9000圖：全球量子通信產業規模（億美元）250圖：全球量子測量產業規模（億美元）302028-2035CAGR44.2%811780007000600050002520151052001501005040002023-2028CAGR44.8%300020001000021554341058134761002021

2022

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2035E20232024E2025E2030E201920222025E2030E5資料：中關村產業研究院，方正證券研究所整理量子信息技術-國家戰略性新質生產力，未來產業競爭力的核心?

量子信息技術能夠利用量子疊加、量子糾纏等特性實現傳統信息技術無法企及的功能，是國家未來產業的代表。量子信息技術是一門結合了量子力學原理和信息技術的前沿交叉領域，其核心在于利用量子力學的獨特性質進行信息處理和傳輸。量子信息技術的獨特之處在于其能夠利用量子疊加、量子糾纏等特性，實現傳統信息技術無法企及的功能。量子科技產業從20世紀初的理論奠基起步，歷經實驗驗證和技術發展，到2010年代進入產業加速發展期。如今，各國政府和企業加大投入，推動量子計算、通信和傳感等領域的技術走向市場。?

量子信息技術產業分為量子計算、量子通信、量子測量、抗量子密碼四大領域，可以對傳統計算、通信、測量等領域帶來革命性進展。圖：量子信息技術分類，原理及描述分類原理描述量子計算是利用量子力學原理處理信息的新型計算模式，核心是使用量子比特，其具備量子疊加和量子糾纏特性，能讓量子計算機在特定問題上遠超傳統計算機。在密碼學、化學材料科學、金融以及人工智能等領域潛力巨大。全球量子計算領域發展迅速，技術路線多元化，競爭激烈。量子計算量子比特的量子疊加&量子糾纏量子通信是利用量子力學原理傳輸信息的新型通信技術，核心是借量子態傳輸實現量子密鑰安全分發，因量子態不可克隆、糾纏、量子不可克隆性、量子糾纏原理、量子測不準原

測不準，具有絕對安全性。其主要應用于信息安全領域，在軍事、國防等對信息安全要求高的行業提供安全保障，在構建量子互聯量子通信理網方面潛力巨大。中國在量子通信領域成果顯著，發射“墨子號”衛星，建成多條骨干量子通信基礎設施網絡及城市級量子保密通信網，并探索小型化量子通信衛星和衛星網絡部署。量子測量是利用量子力學原理實現高精度測量的技術，憑借量子態敏感性對物理量超高精度測量，主要應用于時間頻率、磁場、重力測量等領域。中國在該領域成果突出，高精度原子鐘自主研發并應用于北斗，量子重力儀性能領先。量子測量量子態敏感性&變化抗量子密碼技術是一種旨在抵御量子計算機攻擊的密碼技術（通常是公鑰算法）。隨著量子計算的發展，抗量子密碼技術的重要性日益凸顯。抗量子密碼技術目前主要是采用基于格的密碼、多元二次方程、基于糾錯碼、基于哈希的密碼術等方法來保護數據免受量子計算機的攻擊。抗量子密碼格密碼、編碼密碼、多變量密碼6資料：新華國研經濟學研究院，

賽迪顧問，方正證券研究所量子信息技術-國家戰略性新質生產力，未來產業競爭力的核心量子信息技術作為新一代信息技術的前沿領域，是符合新質生產力的重要經濟形態，其核心在于通過技術革命性突破、生產要素創新性配置及產業深度轉型，推動生產力質的躍升。?技術革命性突破：量子信息技術基于量子力學原理，通過量子疊加、糾纏等特性，在計算、通信和測量領域實現傳統技術無法企及的突破。例如量子計算機僅需

4小時就能完成傳統超級計算機需要耗費5萬年才能完成的任務；通過量子密鑰分發等技術，實現了“信息論安全”，為通信安全提供了絕對保障；借助量子態調控技術，實現了超高精度的測量等，完成了技術革命性的突破。??生產要素創新性配置：量子計算可以與AI、云計算深度融合，在優化量子線路設計和量子門操作，提高量子計算芯片設計工作效率的同時增強大規模數據處理與復雜計算能力，滿足多領域高算力需求。產業深度轉型升級：量子信息技術通過賦能傳統產業和催生新業態，推動經濟結構升級，其三大領域可與5G融合，構建安全通信網絡，助力金融、能源等領域數字化轉型，同時可以使得下游應用場景產生較大的轉變。圖：量子信息技術可對傳統領域帶來革命性進展圖：量子信息技術三大領域自身優勢行業方向描述分類優勢描述量子計算可利用強大計算能力更快速準確地處理海量數據，實現更精準的投資組合優化，幫助投資投資優化與風險管理

者發現傳統方法難以察覺的潛在投資機會以提高收益；還能更精準地評估金融風險，識別傳統方法無法發現的風險。相比于經典計算機，量子計算機具有更強大的計算能力。量子計算機利用量子并行性和量子態演化，在特定問題（如大數分解、量子化學模擬）上可實現對經典計算機的指數級加速，具有重大戰略意義和科學價值，是實現未來算力飛躍的重要手段之一。金融銀行機構通過量子加密通信實現加密傳輸業務數據。需要加密的業務數據被傳輸到量子加密安全網關，網關利用量子密鑰對數據進行加密，將明文轉換為密文；隨后，業務數據通過業務網絡傳輸，當密文到達接收端后，通過量子加密安全網關使用對稱量子密鑰對密文進行解密，恢復為明文；最后，業務數據傳輸至應用終端。這種方法相較于傳統方法安全性更高。強大的計算能力保障金融信息安全量子計算量子成像技術借助量子糾纏與干涉原理，有望突破傳統醫學成像（如X光、CT、MRI

）局限，實現更高分辨率與精準成像，像在癌癥早期診斷中可清晰捕捉微小腫瘤病變，提高早期發現率；量子傳感技術能通過檢測量子態變化快速準確識別特定生物標志物，提前預警發病風險。量子算法借助量子疊加和糾纏原理帶來的計算并行性，可同時探索大量可能解決方案，更高效地瀏覽解決方案空間，在極短時間內找到最佳或近乎最佳方案。精確診斷解決復雜優化問題醫療量子點藥物遞送，量子點可作高效藥物載體，通過精準調控其表面性質與尺寸，實現藥物精準遞送；量子共振治療使相關設備發射特定頻率量子波與人體細胞生物分子共振，調節細胞生理功能，促進自我修復與再生，在神經系統疾病及慢性疼痛等治療上頗具潛在應用價值。前沿治療新手段量子信息技術將推動行業向電動汽車和自動駕駛汽車轉型。量子計算可以在分子層級模擬化合物，設計更堅固、輕質且能量密度高的電池層，解決經典計算機模擬局限，探索更多材料和配置，開發出儲能多、釋能高效的電池。同時，量子計算可模擬含眾多相互作用零部件的整個系統，幫助制造商尋求最節能方案，節約電力以提升續航。量子網絡將量子密碼學用于信息加密與解密，其中量子密鑰分發（QKD）作為一種量子加密協議，能在不安全網絡上以量子比特或偏振光子形式實現秘密密鑰共享，為超安全連接提供保障，發送方和接收方通過比較測量結果來消除誤差、察覺第三方竊密企圖并解密密鑰，確保通信的安全性。汽車制造半導體工業國防量子通信量子測量高度安全性量子力學為理解半導體按需改變導電能力的特性提供原理支撐，有望催生具有優異性能的新型半導體材料和器件；半導體量子點則是構建量子計算機的關鍵組件；在量子通信中，半導體光源如激光二極管發揮關鍵作用。量子技術基于概率量子力學，狀態非預先確定，存在重疊和糾纏現象，難以預測；量子計算能并行計算，實現超高速運算，還可檢測隱形氣體，改變現有范式，突破現有武器系統限制的領域。量子以及量子磁場探測技術可以擾亂敵方武器系統領域，并且探測配備先進隱形材料和技術的隱形飛機。精進武器系統量子測量利用微觀粒子的固有性質進行測量，無需依賴外部計量校準，這使得測量結果更為可靠，兼具穩定性和準確性。高精度和穩定性7資料：央視網，東方財富網，Qureca，網信浙江，techtarget，量子科技QTNEA，人大金融科技研究所，循態量子，方正證券研究所全球競爭格局：科技賽場新前沿，全球各國紛紛布局時間戰略規劃/法案國家量子技術計劃光量子躍遷旗艦計劃量子旗艦計劃國家/地區英國投資規模(美元)10年投資約12.15億投資約1.2億/年10年投資約11億◆全球紛紛布局量子信息技術。201420182018許多國家均成立和運營各類量子信息技術產業聯盟。美國最早成立量子經濟發展聯盟，該聯盟由斯坦福研究院運營，是近年來發展最活躍的量子產業平臺，聯盟成員囊括高校、科研院所、科技企業和初創公司，且數量已擴張至

36個國家305家機構。此外，荷蘭、加拿大、德國和日本及歐盟等國家和組織也成立了量子信息技術產業聯盟，旨在促進政府、科研機構和產業公司等利益相關方的交流與合作。日本歐盟國家量子信息科學戰略國家量子倡議(NQI)法案計劃5年投資12.75億,實際投資已達37.38億2018美國20182019201920192020202020212022202220232023202320232023202320242024202420242025202520252025量子技術從科研到市場量子技術發展國家計劃國家量子技術計劃國家量子行動計劃經濟刺激計劃德國荷蘭投資約7.1億7年投資約7.4億5年投資約3.3億5年投資約5.3億投資20億歐元投資約19.6億以色列俄羅斯德國國家量子技術投資計劃量子系統研究計劃國家量子計算平臺芯片與科學法案國家量子戰略法國◆

前沿科技企業加速入局。德國5年投資約21.7億投資約1.85億IBM公司運營超導量子計算QExperience云平臺及OpenQASM軟件編程框架，為全球180余家機構提供軟硬件一體化服務，并開展聯合研發；亞馬遜聯合多家量子計算硬件廠商提供商業級量子計算云服務；芝加哥量子交易所、西北量子網絡等行業聯盟平臺在量子器件技術研發、量子計算機研制與測試、應用開發等方面相互合作。法國美國4個量子項目1.53億/年投資約2.7億加拿大英國國家量子戰略(NQS)國家量子戰略10年投資31.8億投資約6.4億澳大利亞丹麥國家量子技術戰略量子科技發展戰略國家量子任務5年投資約1億韓國2035年前投資17.9億2030年前投資7.2億5年投資27億◆美國、中國和歐盟在全球量子信息技術市場中占據主導地位。美國憑借科技巨頭在量子計算領域的強大投入，市場規模占全球的30%

左右。中國在量子通信領域優勢突出，其量子通信市場規模在全球占比約25%，同時在量子計算和量子測量領域發展迅速。歐盟在量子技術多個領域均衡發展，占全球市場規模的

20%左右。日本、加拿大、英國等國家積極發展，雖市場規模相對較小，但增長速度快。印度國家量子倡議重新授權法案國家量子戰略（NQS）量子2030美國新加坡投資約合2.19億愛爾蘭

將愛爾蘭量子技術社區集中在量子技術的新增長領域PROQCIMA法國澳大利亞芬蘭2030年擁有兩臺通用量子計算機原型投資7000萬量子商業化中心量子戰略草案計劃在2025年和2026年采取初步措施。加強其在量子計算、通信、傳感和計量領域的地位2026-2030財年投資超過25億量子技術國家戰略量子領先法案意大利美國2025

“地平線歐洲”2025-2027年戰略計劃2025

針對技術和運營難題的量子解決方案歐盟2021-2027年將至少投入130億歐元開發針對技術和運營難題的量子解決方案圖：全球量子信息技術相關政策荷蘭8資料：中國信通院，信息安全與通信保密雜志社，方正證券研究所整理全球競爭格局：國內成果頻出，占據重要地位。◆中國在全球量子信息技術市場中占據重要地位，尤其在量子通信和量子計算領域取得了顯著成就。中國在量子通信方面已經建成了全球首個城市級別的量子保密通信網，并在量子衛星網絡部署方面進行了積極探索。在量子計算方面，中國的中科大潘建偉團隊研發的“九章”光量子計算機和“祖沖之號”超導量子計算機均實現了量子優越性，展現出強大的技術實力。?

在實現“量子計算優越性”里程碑方面，目前全球僅有4臺量子計算機，除了谷歌的“懸鈴木”外，美國還與加拿大合作推出了“北極光”量子計算機，而中國的“祖沖之”和“九章”占據兩席，其中“九章三號”作為光量子計算機，可操縱的光子數目達到255個，比目前全球最快超級計算機要快上一億億倍，相當于一微秒的算出結果需要傳統超級計算機花費200億年才能完成，“祖沖之三號”包含105個可讀取比特和182個耦合比特，為目前國際超導體系中最強的量子計算優越性。另外，中國第三代自主超導量子計算機“本源悟空”也上線運行，全球遠程訪問數量已達2000萬。?

在量子通信領域，中國發射的“墨子”號衛星所具備的信息傳輸能力是傳統無線電傳輸系統的128倍，量子通信距離從最初實驗室的32厘米擴展到了今天的4600公里，并可支持從地面到太空的多用戶通信傳輸，中國由此成為全球第一個實現衛星和地面之間量子保密通信的國家。不僅如此，中國還建成了國際上首條遠距離光纖量子保密通信骨干網“京滬干線”，并在此基礎上，全線貫通了總里程超過104千米的國家量子骨干網，覆蓋京津冀、長三角、粵港澳、成渝等重要區域。“墨子號”量子科學實驗衛星與“京滬干線”骨干網構建出了全球首個天地一體化廣域量子通信網絡雛形。9資料：中國科大新聞網，中關村雜志，中國科學院，人民網，方正證券研究所國家重點關注，提供大力政策支持政策名稱發布機構政策內容《國家重大科技基礎設施建設中長期規劃（2012-2030年）》國務院提出要建設量子通信網絡等試驗設施《“寬帶中國”戰略及實施方案》《“十三五”國家科技創新規劃》國務院國務院指出要加強量子通信等領域關鍵技術研發，加速形成自主知識產權將“量子通信與量子計算機”列入“科技創新2030-重大項目”《關于科技創新支撐復工復產和經濟平穩運行的若干措施》加大量子通信等重大科技項目的實施和支持力度，促進科技成果的轉化應用和產業化科技部《關于促進數據安全產業發展的指導意見》工業和信息化部等十六部門全國人大支持后量子密碼算法、密態計算等技術在數據安全產業的發展應用《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二〇三五年遠景目標的建議》科技被放入第一章節，強調科技是國家發展的戰略支撐，量子信息技術作為重要領域被提及中央網絡安全和信息化委員會辦公

規劃中提及量子信息技術研究，推動量子計算應用探索與產業生態體系建設，探索室、國家發展和改革委員會

構建量子信息技術網絡技術與標準體系《“十四五”國家信息化規劃》工業和信息化部、教育部、科技部、交通運輸部、文化和旅游部、國務院國資委、中國科學院等七部門《關于推動未來產業創新發展的實施意見》多處提出發展量子信息技術提到量子技術，強調過去一年量子技術等前沿領域創新成果不斷涌現，將開辟量子技術新賽道2024《政府工作報告》國務院10資料：AI產業顧問，慧博資訊，方正證券研究所國家重點關注，提供大力政策支持政策名稱發布機構政策內容《質量強國建設綱要》中共中央、國務院國務院實施質量關鍵基礎技術和能力提升行動，突破量子化計量及扁平傳遞等技術設施《十四屆全國人大一次會議作政府工作報告》《橫琴粵澳深度合作區鼓勵類產業目錄》指出量子信息技術等領域關鍵核心技術攻關取得新突破，創新成果不斷涌現國家發展與改革委員會教育部科技研發與高端制造產業包含量子通信技術，量子、類腦等新機理計算機系統開發等西南大學、北京理工大學、安徽大學、鄭州輕工業大學、湖北大學

5所學校新增“量子信息技術科學”專業《2022年度普通高等學校本科專業備案和審批結果》《第二代量子體系的構筑和操控重大研究計劃

2023年度項目指南》對展示糾纏/疊加量子態等量子行為的第二代量子體系進行構筑和操控，開展量子信息技術科學前瞻性和基礎性研究，推動多學科交叉，為量子技術奠定物理基礎國家自然科學基金委員會工業和信息化部、科技部、國家能源局、國家標準委《新產業標準化領航工程實施方案（2023—2035年）》加快量子信息技術術語定義、功能模型、參考架構、基準測評等基礎共性標準研制面向重點方向，聚焦前沿交叉領域，支持深港共建卓越研究中心等，打造

“量子谷”，促進科技資源融合，協同引進研發型企業，推動應用基礎研究能力躍升《河套深港科技創新合作區深圳園區發展規劃》國務院工業和信息化部辦公廳、教育部辦公廳、文化和旅《元宇宙產業創新發展三年行動計劃（2023－2025年）》

游部辦公廳、國務院國資推動

5G-A/6G、千兆光網/萬兆光網等新型網絡技術創新，加快高性能計算、量子計算等突破，推動云網、算網協同發展委辦公廳、廣電總局辦公廳面向國家重大需求，瞄準新興數字產業和前沿技術領域，選取量子信息技術等七類關鍵數字技術，明確技術邊界并劃分技術分支，構建技術分支與國際專利分類的參照關系《關鍵數字技術專利分類體系（2023）》國家知識產權局《國家自然科學基金“十四五”發展規劃》《前海深港現代服務業合作區總體發展規劃》《產業結構調整指導目錄（2024年本）》國家自然科學基金委員會

公布115項“十四五”

優先發展領域，其中包括量子材料與器件、量子信息技術、量子精密測量等領域國家發展與改革委員會國家發展與改革委員會超前布局第六代移動通信（6G)、量子通信等前沿技術，構建新一代高速通信網絡體系包含量子、類腦等新機理計算機系統的研究與制造；量子通信設備等下一代專網通信設備及車聯網無線通信設備11資料：光子盒，方正證券研究所量子信息技術產業鏈?

量子信息技術產業鏈：量子計算包含量子比測單

控光

線子

路探

器量磁體真空系統子

單隨

光機

子數

探發

測生

器器測控系統整機低溫微波器件量子比特環境激光器稀釋制冷機低脈沖真空系統特測控系統、量子比特環境、芯片、系統軟件、量子計算硬件整機、量子應用軟件等；量子測量包含激光器、真空系統、測控線路器件儀器、單光子探測器、低溫設備、時間測量設備、目標識別設備；量子通信包含核心器件與材料、核心設備、保密網絡運營、網絡建設集成、PQC等。量子比特測控系統探測器溫設備芯片光源超導磁體金融醫藥汽車測件器

儀冷機器材料賦能技術核心器件與材料激光器線纜加工制造設備芯片化學材料組網設備和網絡管理軟件平臺時

磁

重間

場

力測

測

測量

量

量設

設

設備

備

備慣性測量設備目標識別設備賦能技術中性原子半導體量子計算云平臺量子密鑰分發設備量子計算硬件整機量

量量核心設備子

子編

主程

機軟

軟件

件系統軟件藥物探索金融服務化學化工子應用軟件離子阱保密網絡運營網絡建設集成PQC下游應用超導光量子衛星導航

軍事國防科學研究

醫療通信整機量子測量量子通信量子計算12資料：光子盒、方正證券研究所整理目錄2.量子計算-重塑現代算力效率，全球競爭核心領域2.1

量子計算-重塑現代算力效率，全球競爭核心領域2.2

量子計算產業鏈2.3

全球量子計算產業正處于起步階段，即將進入高速增長期2.4

量子計算產業規模與投融資情況2.5

硬件系統多技術路線并行，超導、光量子路徑最受關注2.6

谷歌微軟AWS陸續發布量子計算芯片，中美競爭進入白熱化階段2.7

量子計算商業化加速2.8

量子計算有望重塑非正規戰爭格局2.9

量子計算上云趨勢明顯，AI有望深度賦能量子計算軟硬件13資料：方正證券研究所整理量子計算-重塑現代算力效率，全球競爭核心領域量子計算是一種依托量子力學原理構建的新型計算模式。其基本運作原理是借助量子比特所展現出的量子疊加和量子糾纏等獨特量子力學現象來開展計算工作，這一創新模式為傳統計算方式帶來了重大變革。疊加：在量子計算機中，信息的基本單元不再是經典計算機中的比特(bit)，而是量子比特(qubit)。比特只能是表現0或1，但由于量子狀態的不確定性，量子比特可以同時處于0和1的疊加態，可以同時儲存2^N個數，這使得量子計算機能夠同時進行多個計算。例如經典計算機的8個比特能表示0到255之間的任意一個數字，而量子計算機的8個量子比特能表示全部255個數字，只不過每個數字出現的概率不同，極大地提高了運算效率。糾纏：量子比特之間可以相互糾纏，即使它們相隔很遠，改變一個量子比特的狀態會立即影響另一個糾纏的量子比特。這種特性使得量子計算機在處理某些問題時，比經典計算機更高效。量子計算機的運算可通過量子門來實現。量子門在量子計算中可被視為“開關”，以對量子比特進行操作，并在多個量子比特之間傳遞信息，類似于傳統計算機中的經典邏輯門—AND、OR和NOT等。量子門是量子計算的基本構建模塊。它們也是描述許多其他量子信息處理任務的便捷方式這些量子門遵循一些特定的數學規則，例如“幺正性”，即量子操作過程中保持概率總和為1。圖：比特與量子比特對比圖圖：量子計算機示意圖14資料：中國科普網，新華報業網，探索宇宙奧秘號，方正證券研究所量子計算產業鏈◆量子計算產業鏈上游涵蓋了量子計算機研制所需的核心材料、器件、組件及環境支撐與測控系統（如稀釋制冷機、真空系統、低溫組件、光學器件等）。在量子計算高速發展背景下，測控系統正向自動化、低溫化、混合化以及集成化四個方向進行技術省級。上游產業鏈呈現專業化分工：零部件頭部企業專注核心技術迭代，與量子計算整機企業開展合作，通過模塊化設計與定制化服務適配整機廠商需求。垂直整合：整機廠商通過量子芯片自主流片、稀釋制冷機聯合研發等方式，以保障供應鏈安全并降低技術耦合風險，同時也試圖拓展相關業務。◆量子計算產業鏈中游是產業生態的核心環節，主要由量子計算機整機廠和軟件供應商構成。在原型機領域，全球超三分之一的企業聚焦超導技術路線，離子阱、中性原子、光量子和硅半導體等路線也有廣泛布局；軟件層面則呈現開源社區驅動產品迭代與用戶生態培育的趨勢，科技巨頭依托傳統軟件生態優勢占據先發地位。2024年，谷歌，微軟等全球相關領先機構均發布了新一代量子處理器。其中以超導量子計算方案為主。◆量子計算產業鏈下游作為產業生態的終端應用環節，主要由量子計算云平臺供應商和行業應用企業構成。云平臺方面，IBM、微軟、亞馬遜等國際科技巨頭憑借資源共享性強、硬件多樣性高、應用案例豐富及服務模式成熟等優勢占據全球領先地位，而我國量子計算云平臺在后端硬件水平、平臺協同能力及商業模式探索等方面仍有較大提升空間；行業應用方面，量子計算的行業應用涉及教育、生物、化工、國防、能源、金融等多個領域。但由于當前量子計算機的發展尚早，未達到實用化階段，無法就現實問題提供算力支持，現階段的各類應用合作尚處于早期探索階段。15資料：中國信通院，2025全球量子計算產業發展展望，方正證券研究所全球量子計算產業正處于起步階段，即將進入高速增長期圖：量子計算發展生命周期示意圖量子計算產業仍處于前期技術研發和應用探索階段。雖然2024年眾多機構在眾多領域取得了顯著突破，但量子計算硬件技術仍有相當多的挑戰需要克服，比如測控系統優化、量子比特數量與質量、量子比特間的相互干擾等。目前在全球范圍內，現階段量子計算機仍未能提供規模化的實際應用場景，仍需要技術迭代，但目前全球眾多國家及企業紛紛入局，已經開始針對量子計算的“軍備競賽”，未來量子計算有望實現快速增長。新興/未來產業生命周期劃分為5個階段:萌芽期、概念期、破滅期、復蘇期、成熟期。我們認為目前我國的量子計算產業處在資本市場預期的概念期開端，后續會隨著技術革新、政策支持等催化因素加速兌現。圖：新興/未來產業生命周期圖市場預期目前所處階段成熟期萌芽期概念期破滅期復蘇期16資料：2025全球量子計算產業發展展望，《戰略性新興產業的生命周期及其演化規律研究》，方正證券研究所量子計算產業規模與投融資情況◆產業規模：2024年，全球量子計算產業規模達到50.37億美元，其中北美占比29.73%、、歐洲占比28.83%、中國占比25.30%、亞太地區（除中國外）占比12.24%、其他地區占比3.90%。受益于其深厚的研發基礎、科研機構的活躍以及政策支持等因素，北美占比最大，反映了當前北美在量子計算領域的較為顯著的影響力。◆融資情況：過去五年全球量子計算領域投資規模震蕩上行，2020年融資額4.72億美元，2021年增至19.17億美元，2022年達20.45億美元，2023年降至15.46億美元，2024年回升至20.15億美元，2020至2024年復合增長率為43.74%，2024年較2023年增長約30.34%，2024年融資反彈原因有：一是大環境變化，前期

等致風險資本減少，后技術進步、國家推動、時局穩定使投資信心恢復；二是投資焦點轉移，2023年從硬件轉向軟件，2024年又轉回硬件帶動融資增長，這種轉變是市場與產業自然演化，未來投資或回歸合理。圖：全球量子計算產業規模(%，十億美元）圖：全球量子計算產業融資情況(百萬美元）17資料：光子盒，方正證券研究所硬件系統多技術路線并行，超導、光量子路徑最受關注?

量子計算硬件呈現出超導、離子阱、中性原子、光量子、硅半導體等多種技術路線并行發展的態勢。這些路線在原理上存在差異，超導和硅半導體路線是借助人造微觀結構二能級系統來實現量子比特，也就是人造粒子；而離子阱、中性原子和光量子路線則是通過對天然粒子的物理狀態進行操控來構造量子比特。?

超導路線：以超導約瑟夫森結形成二能級系統為基礎，在系統擴展性、操控速度以及集成電路工藝兼容等方面具備顯著優勢，因此成為了業界各方重點關注的對象。近年來，其在物理比特數量、邏輯門保真度等核心指標上持續提升。近年以來成為了主流的量子計算芯片方案，在量子比特性能上不斷實現突破。?

離子阱路線：該路線是利用電荷與磁場間的交互作用力來約束帶電粒子，進而構建二能級系統。它具有操控精度高、相干時間長、全連接性等優勢，并且囚禁離子數量、邏輯門保真度等關鍵指標在不斷提升，保持著較強的競爭力。但其具有操作慢，擴展性難，需要很多的激光的缺點。?

中性原子路線：通過光鑷或光晶格捕獲并囚禁原子，再利用激光激發原子里德堡態來實現邏輯門操作。該路線在可擴展性、相干時間、操控精度等方面具有優勢，比特規模擴展迅速，成為業界的“黑馬”。2024年，中科大成功構建了求解費米子哈伯德模型的超冷原子量子模擬器“天元”，并通過實驗驗證了費米子哈伯德模型在含摻雜條件下的反鐵磁相變。?

光量子路線：可以利用多種光子自由度來構建光量子比特，能夠支持室溫工作，具有相干時間長、操控簡單的特點。該路線包含邏輯門型光量子計算和專用光量子計算兩類，前者朝著通用量子計算方向發展，后者則面向組合優化等問題的求解應用。在2024年，玻色量子發布了550位光量子相干伊辛機550W。?

硅半導體路線：通過控制硅基襯底量子點中束縛電子或原子核的自旋量子態來構建量子比特，具有與現代半導體先進制程工藝兼容的優勢。2024年，中科大在半導體量子點中實現了量子干涉與相干俘獲，并驗證了驅動電場對量子相干俘獲的暗態調控和奇偶效應。?

拓撲、金剛石等其余路線：雖然金剛石NV色心技術、拓撲量子技術具有相干時間長、容錯特性高等優勢，但此類路徑均具有相應的重大缺陷，目前仍處于驗證階段。當前，量子計算硬件各技術路線之間的競爭尚未出現融合收斂的趨勢。并且，各類原型機的關鍵性能指標水平與大規模通用量子計算的要求相比，仍然存在很大的差距。未來，不僅需要提升量子比特的規模，還需要實現量子糾錯和高精度邏輯門操控。18資料：中國信通院，XInvestor，方正證券研究所硬件系統多技術路線并行，超導、光量子路徑最受關注圖：全球領先量子計算機信息線路機構型號發布日期子比特數/模式數CondorHeronR2WillowAnkaa-3Tenor2023.122024.112024.122024.122023.022023.112023.112023.122024.052023.032024.122024.042024.042024.012023.082023.042023.05/2024.062022.052023.022023.0720242024.092022.112021.0720232024.062023.12022.062024.032021112115610584IBMGoogleRigettiComputingQuantWareIQM64IQMRadianceOQCToshikoGen1Helium1Boson420或54321626410550415672432032/563630OQC超導Alice&Bob日本理化學研究所中科大、國盾量子、中電信量子北京量子院本源量子物理所、北京量子院量旋科技-祖沖之三號天衍504(驍鴻)Yunmeng(云蒙)本源悟空莊子號大熊座QuantinuumSystemModelH2-1lonQAQTFortePINEHYQ-A37HYO-B100UQM1AquilaPhoenixOrionAlpha漢原一號九章三號BorealisDirac-3-離子阱華翊量子37幺正量子QuEraComputingAtomComputingPasqal30256100200100+255216中性原子光量子中科酷原中國科大XanaduQCiQC82949(變量數)4032硅臻-2024.0219資料：2025全球量子計算產業發展展望，方正證券研究所谷歌微軟AWS陸續發布量子計算芯片，中美競爭進入白熱化階段谷歌(Willow)：

Willow集成105個物理量子比特，其量子比特保持激發態的時間可達100微秒，較前代芯片提高5倍，僅用5分鐘便完成了當前最快的超級計算機Frontier需耗時10^25年的計算任務。并且首次實現了“低于閾值”的量子糾錯，即在量子比特數量增加時，錯誤率反而指數級下降。谷歌通過3x3、5x5及7x7不同規模的量子比特網格測試，成功將錯誤率減半，為構建大規模容錯量子計算機奠定了基礎。AWS(Ocelot)：Ocelot包含5個貓量子比特、5個用于穩定數據量子比特的緩沖電路、4個用于量子糾錯的附加量子比特。其中貓量子比特貓量子比特憑借振蕩器組件，可以產生具有穩定時序的重復電信號，用于存儲計算中使用的量子態。憑借貓量子比特，Ocelot具有量子糾錯功能，擴展到成熟規模時所需的量子糾錯資源僅有標準方法的1/10。微軟(Majorana1)：Majorana1采用拓撲量子計算路線，利用拓撲導體材料砷化銦和鋁，形成馬約拉納零能模，以此構建的拓撲量子比特具有非阿貝爾統計特性，可非局域存儲量子信息，比傳統超導、離子阱等量子比特抗環境干擾能力更強。拓撲量子之間采用數字控制，通過簡單脈沖連接量子點和納米線，相比傳統量子比特操作更簡單、容錯率更高。微軟設想未來該芯片最終能容納100萬個量子比特。IBM(R2Heron)：R2Heron集成156個量子比特，引入雙級系統緩解機制，有效減少量子比特之間的干擾，可支持高達

5,000次雙量子比特門操作。同時，IBM計劃于2025年底推出IBMQuantumFlamingo，其通過連接兩個HeronR2芯片實現了長距離量子比特門操作，配合IBM對量子系統軟件棧的更新優化，能夠支持每秒超過15萬次線路層操作。同時，IBM計劃打造由三個Flamingo處理器組成的量子系統，共計能支持1386個量子比特。中國科技大學等團隊(祖沖之三號)：祖沖之三號采用先進的倒裝芯片技術，集成了105個量子比特和182個耦合器。單量子比特門、雙量子比特門和讀取保真度分別達到了99.90%、99.62%和99.18%。本源量子(悟空芯夸父KFC72-300)：悟空芯集成了72個計算量子比特以及126個耦合器量子比特，總計198個量子比特，已經成功運行在中國第三代自主超導量子計算機“本源悟空”上運行，可以一次性下發、執行多達200個量子線路的計算任務，相比于國際同類量子計算機只能同時執行單個量子線路的情況，具備更大的速度優勢。圖：IBMQuantumFlamingo圖：“祖沖之三號”量子計算芯片20資料：IBM，Nature，方正證券研究所整理量子計算商業化加速?

金融市場業務由復雜業務規則和精細量化模型構成，涵蓋多種業務品種，具有資金量大、時效性強、風險高、數據海量、計算復雜等特點，需大量計算資源。量子計算基于超強算力等優勢，有望推動金融市場業務高質量發展，帶來更快計算速度、更優結果和更強建模能力。?

賦能量化交易：量化交易依賴對行情信息實時定量分析，量子計算技術（如量子退火算法、QAOA）在處理高維數據和復雜約束優化問題上有優勢，能提供高質量解決方案，找到全局最優解。量子計算框架與傳統建模工具融合是重要方向，潛在場景包括優化債券投資組合、跨市場套利、高頻交易等。如運用量子退火算法在外匯交易中找套利機會，能降低計算時間復雜度，提供多種交易路徑；光大科技等聯合發布

“天工經世”，可解決投資組合優化問題。?

定價復雜衍生品：復雜衍生品定價是投資交易核心，奇異期權等衍生品復雜度高，蒙特卡洛模擬運算量大。量子計算可解決算力瓶頸，縮短定價周期，如

QAE算法能高效模擬隨機變量狀態，對經典蒙特卡洛模擬平方倍加速。量子計算已在部分衍生品定價中驗證應用，如亞式期權定價，還可能為

CDO等復雜衍生品定價提供新視角。?

提升風控能力：債券市場打破剛兌后，量子計算與人工智能融合受關注，QML可優化加速傳統機器學習算法，賦能金融風控。如工商銀行結合量子計算和圖神經網絡技術研究債券違約風險預警，QGNN能發現風險影響、定位傳染路徑、識別潛在違約企業。針對“小樣本學習”問題，QSVM可利用量子優化算法加速傳統支持向量機內積計算，且泛化能力好。平安銀行探索運用量子機器學習算法提升風險管理質效，已開啟真機測試驗證工作。21資料：中國貨幣市場，方正證券研究所量子計算有望重塑非正規戰爭格局?

量子計算從理論邁向實際應用，可能極大改變非正規戰爭和灰色地帶沖突的格局。比如敵對國家利用量子增強解密能力可攔截、解密軍事通信，暴露關鍵情報；量子化數據處理能實時分析截獲數據找行動模式和漏洞。其快速處理海量數據能力可能改變力量平衡，創造新交戰方法，促使相關行為者重新思考行動方式，了解其應用對預測威脅和制定對策很關鍵。?

增強密碼能力：量子計算可破解依賴大素數因式分解的傳統密碼系統，如肖爾算法。這使敏感通信有被攔截和解密風險，破壞行動，引發全球“后量子密碼學”競賽，進攻性量子解密與防御性抗量子加密的軍備競賽將影響未來沖突格局，關乎國家安全等重要方面。?

優化行動和決策：量子計算能同時處理大量數據，簡化非正規戰爭的后勤、資源分配和戰略規劃。通過同步分析多變量實現預測性沖突管理，可預測潛在沖突地區，類似二戰應時間，更主動管理沖突，增強決策過程的信心和精度。改變軍事行動。能讓軍事和情報機構提前部署資源，縮短反?

模擬和建模：傳統模擬難捕捉非正規戰爭的不可預測性，量子增強的戰爭博弈可并行運行大量場景，為了解對手行為等提供深入洞察，制定有效戰略計劃。還能模擬網絡物理系統，識別漏洞并預測連鎖故障，為決策者提供操作見解，加強防御，保持行動穩定。?

影響力行動和信息戰：量子計算的數據處理能力可增強影響行動和信息戰。能分析海量數據識別對手輿論操縱和虛假信息傳播模式，還能模擬虛假信息傳播并實時大規模生成反擊敘事，抵御認知戰和信息操縱。?

應對混合威脅：混合威脅因多面性難應對，量子計算通過量子增強的人體地形圖繪制提供解決方案。以沖突的社會政治和經濟環境為中心，分析大量數據確定沖突模式和趨勢，如整合多源數據繪制緊張局勢地圖、預測混合威脅地點。為軍事和情報組織制定戰略提供依據，補充戰場模擬，更全面應對混合威脅，可能改變決策者應對灰色地帶沖突的方式。22資料：專知，方正證券研究所量子計算上云趨勢明顯，AI有望深度賦能量子計算軟硬件圖：量子計算云平臺功能框架量子計算機建設成本高，與云基建融合可顯著降低成本。量子計算機部署、維護、建設成本極高，用戶難以低成本地訪問優質的量子計算資源。量子計算與云基礎設施融合可以顯著降低量子計算資源的使用門檻。量子計算上云與傳統云服務類似，從硬件來看:量子計算云平臺接入模式主要分為整機廠自接入與云服務接入。從軟件來看：主要包括量子基礎設施即服務（Q-IaaS）、量子平臺即服務（Q-PaaS）以及量子軟件即服務（Q-SaaS）三種模式。量子計算機與經典超算的融合將作為新型計算形態的重要補充。在當前量子計算產業尚未成熟的前提下，單獨使用量子計算機進行復雜計算可行性不搞。混合算力平臺將任務劃分為經典部分和量子部分，分別交由經典計算機和量子計算機處理。能夠將量子計算機并行計算的優勢全部用于核心任務中，從而大幅提升計算效率。同時用戶也可以選擇兩種計算方法的占比，可有效降低成本。目前，全球至少已有12個國家部署了20余個量超融合項目。例如，德國、歐洲、澳大利亞紛紛布局，國內國盾量子也為合肥先進計算中心“巢湖明月”提供一臺超導量子計算機、超量融合系統及相應配套的軟硬件設施，并負責平臺建成后5年的設備運維服務及運營。AI+量子可以實現硬件設計、算法優化、應用創新等優勢。在量子計算硬件設計環節，AI可以優化量子線路設計和量子門操作，提高量子計算芯片設計工作效率。通過AI算法的輔助，研究人員可以更快地設計和驗證新的量子算法，并找到最適合量子計算的應用場景，加速從理論研究向實際應用加速過渡。23資料：2025全球量子計算產業發展展望，方正證券研究所目錄3.量子通信-量子時代的安全保障，QKD、PQC并駕齊驅3.1

量子通信-量子時代的安全保障，QKD、PQC并駕齊驅3.2

量子通信產業鏈3.3

量子通信產業規模與投融資情況3.4

量子通信發展高度依賴量子保密通信網絡建設3.5

量子通信在多行業均有應用3.6QKD-更遠，更快，更安全3.7PQC–重構現代密碼學3.8

量子通信未來發展趨勢24資料：方正證券研究所整理量子通信-量子時代的安全保障，QKD、PQC并駕齊驅量子通信是目前最先進入實用化階段、發展最為成熟的量子信息技術。量子通信是指利用量子力學的基本原理，特別是量子不可克隆性、量子糾纏原理以及測不準原理，通過保密通信協議和工程技術，如量子密鑰分發、量子隨機數發生器和量子隱形傳態等，實現信息傳輸的安全性。其核心目標是構建基于量子力學原理或數學復雜性理論的下一代安全體系，確保信息在量子計算時代的安全性、完整性與隱私性。作為現代保密通信技術發展的重要突破方向，量子通信行業在未來數字化、信息化社會中具有戰略性意義，被視為通信安全領域的未來支柱。量子通信的原理包括量子糾纏、量子不可克隆原理、量子密鑰分配和量子隱形形態。量子通信的這些特性使得量子通信克服了傳統通信方式被破解的風險，提供了無法被竊聽（竊聽必被覺察）和計算破解的絕對安全性保證，讓量子通信在信息安全領域展現了巨大的潛力。圖：量子通信原理量子糾纏量子不可克隆原理量子密鑰分配量子隱形形態量子不可克隆定理保證了未知的量子態無法被復制，任何試圖竊聽的行為都會破壞量子態的原有狀態，從而被通信雙方察覺，而不復制竊聽者講無法實現竊聽，這起到了竊聽預警的作用。在具體應用中，量子通信仍然依賴著密鑰，量子密鑰分配通過如BB84協議等技術生成無法被竊聽者截獲的隨機密鑰，通信雙方僅公開測量基等信息，而密鑰本身不會泄露，確保了信息的安全性。量子糾纏意味著兩個粒子在糾纏態下，一方的測量會瞬間影響另一方的狀態，這使通信雙方能夠通過共享糾纏粒子實現信息加密和傳遞，而竊聽者無法破解信息。量子隱形傳態通過量子糾纏和經典通信的結合，將量子態的信息傳輸到遠方，為未來高效的量子網絡建設奠定了基礎。25資料：走進前沿科學微信，澎湃新聞，方正證券研究所量子通信產業鏈◆量子通信的產業鏈上游主要是核心器件與材料劃分為芯片、光源、單光子探測器、量子隨機數發生器以及其他。量子芯片技術是產業鏈基礎，包含數據處理、電學、光學芯片。光源是量子通信關鍵組件，經調制后能攜帶量子信息技術傳輸共享。單光子探測器在通信接收端精準檢測量子信息技術，量子隨機數發生器保障通信不可預測。PPLN晶體、波導及光纖光纜等核心器件也發揮關鍵作用，它們共同為量子通信與安全產業鏈上游提供創新動力，奠定量子通信系統發展基礎。◆量子通信的產業鏈中游為核心設備、網絡建設集成、保密網絡運營以及PQC。核心設備包括

QKD設備、組網設備和網絡管理軟件平臺，保障信息安全傳輸。網絡建設集成用于構建高效安全的量子通信網絡。保密網絡運營由各運營商參與，負責日常運行維護。產業鏈中游還涵蓋

PQC領域，推動產業鏈全面發展并關注密碼學演進。中游通過設備、網絡建設與運營的協同，為量子通信與安全發展提供支撐與關鍵保障。◆量子通信的產業鏈下游涵蓋了廣泛的應用領域，包括國防、金融、電網以及終端等。上游中游下游?

芯片、光源、?

核心設備、?

廣泛的應用單光子探測器、量子隨機數發生器以及其他網絡建設集成、保密網絡運營以及PQC領域，包括國防、金融、電網以及終端等。26資料：光子盒，方正證券研究所量子通信產業規模與投融資情況◆產業規模：全球量子通信產業呈現出動態變化的趨勢。2023年，全球量子通信與安全產業規模達到54.6億美元，占比分別為美國18%、加拿大2%、英國8%、德國2%、法國1%、澳大利亞1%、中國52%、日本4%、韓國5%、其他地區7%。受益于其在量子通信（主要為QKD）深厚的研發基礎、科研機構的活躍以及政策支持等因素，中國占比最大，反映了當前中國在量子通信與安全領域的較為顯著的影響力。2035年，隨著量子通信產業（尤其是PQC）的不斷成熟和發展，全球產業規模飆升至560.8億美元。在這一時期，隨著QKD產業份額下降、PQC產業份額大幅增加，中國的產業份額顯著下降到36%。美歐日韓等國家地區因主要研究PQC而占據了更多產業份額。◆投融資情況：全球量子通信的融資數額分別為美國20M，歐洲63.08M，中國6.75M，其他國家10.17M。圖：全球量子通信產業規模圖：全球量子通信產業投融資情況27資料：光子盒，正證券研究所量子通信發展高度依賴量子保密通信網絡建設我國量子通信行業目前處于推廣期，行業發展依賴于量子保密通信網絡建設。實現廣域量子保密通信網絡的路徑是光纖量子保密通信城域網-光纖量子保密通信骨干網-星地量子通信網絡，在用戶側按需構建局域網接入具體應用。2013～2018

年，我國多地城域網已建成并投入使用。2017年，量子保密通信“京滬干線”開通運行。2016年，“墨子號”量子科學實驗衛星順利升空，于2017年超預期完成三大科學任務，并與“京滬干線”實現連接，構成了天地一體化量子通信網絡的雛形，標志著量子保密通信進入廣域網階段。量子保密通信正處在規模化組網階段，未來發展核心在于通過對持續提升量子密鑰分發等技術的完善程度，提高應用系統的安全性與效率。抗量子密碼正在由算法探索驗證過渡到標準評估測試階段。受益于標準化推進和政策支持，相關機構正積極將現有加密算法遷移至抗量子密碼體系，推動密碼學領域向更安全、更高效的方向升級。未來量子保密通信有望與抗量子密碼進行深度融合建設保密通信，抗量子密碼與量子密鑰分發的融合趨勢日益顯著，替代單一解決方案。圖：城域網拓撲結構圖：局域網應用圖：骨干鏈路結構28資料：國盾量子招股說明書，方正證券研究所量子通信在多行業均有應用金融領域：金融行業通過量子通信技術實現更安全可靠的數據傳輸，提高對金融交易和客戶信息的保護水平。政務領域：各類智能終端、應用系統、數據鏈路采用量子密鑰進行整體加密，可安全、穩定運行在電子政務外網鏈路，為數字政府、數字化改革提供量子保密通信技術支撐，保障網絡安全，推動數字政府密碼基礎設施建設。國防領域：量子通信技術應用于高度機密的軍事通信，確保敏感信息的安全傳輸，有效防范竊聽和網絡攻擊。電網領域：量子通信可應用于保障電力系統中實時數據的安全傳輸，預防網絡攻擊和數據篡改，確保電網運行的穩定性。圖：量子通信在政務領域的應用方案圖：量子通信在金融領域的應用方案29資料：光子盒，國盾量子招股說明書，國盾量子官網，郵電設計技術，方正證券研究所QKD-更遠，更快，更安全量子密鑰分發技術（QKD，QuantumKeyDistribution）是最早得到實用化的量子保密通信技術，它利用量子不可分割與不可克隆等量子力學特性，實現任何對量子密鑰分發過程的竊聽，都可能改變量子態從而造成高誤碼率。這種竊聽敏感的密鑰分發機制使得通信雙方可以獲得一串只有他們兩個知道的密鑰。這種基于物理原理實現的內生安全性為銀行與外部信息交互尤其是跨地區的遠程數據傳輸提供了絕對保密和安全的新通道。◆BB84協議自1984年Bennett和Brassard提出第一個量子密鑰分發方案以來，30余年來學者們提出了多種量子密鑰分發方案。當前，離散變量方案中的誘騙態BB84協議是安全論證成熟、應用最廣泛的協議，基于該協議的光纖量子密鑰分發設備已經實現較大規模商用。BB84協議方案實現量子密鑰分發的工作流程包括：發送方制備編碼（對離散變量常用偏振、相位、時間進行編碼）單量子態、傳輸、接收方測量解碼，然后雙方通過經典通信進行篩選比對、誤碼檢測和糾錯、保密增強。單量子制備測量方案利用了單量子不可分割、不可復制、測不準的特性，使得任何來自于信道的竊聽，要么導致量子信號丟失，要么導致量子信號發生可觀測的變化，從而杜絕了從信道上實施竊聽的可能性。圖：BB84協議方案實現量子密鑰分發的工作流程◆技術優勢·高安全性：QKD利用量子力學的特性，如量子不可分割和量子態不可克隆，確保密鑰分發過程的安全性這種基于物理原理的內生安全性使得QKD在理論上對抗任何未來的計算技術攻擊都是安全的。·適應性強：QKD技術可以根據業務需求部署網絡或鏈路，管理可由承載網完成，業務加解密功能部分可復用承載設備硬件，引入共纖傳輸技術后不需要額外光纖。30資料：銀通智略，方正證券研究所QKD-更遠，更快，更安全圖：中國“墨子號”衛星◆技術實現?

長距離傳輸：長距離傳輸技術是指通過各種設備和網絡實現遠距離地點之間信息傳輸的技術。在全球范圍內，中國科學技術大學潘建偉團隊利用“墨子號”量子科學實驗衛星，率先實現了千公里級的星地量子密鑰分發，這一成果打破了地面光纖傳輸距離的限制，為構建全球量子通信網絡奠定了基礎。國盾量子通過自主研發的量子通信設備，實現了長距離光纖量子密鑰分發，在多個城市間構建了量子通信網絡。?

高速率密鑰生成：高速率密鑰生成技術是一種能夠在單位時間內快速生成大量密鑰的技術。比如，加拿大的IDQuantique公司在高速QKD技術方面處于領先地位，其研發的系統能夠實現較高的密鑰生成速率。?

集成化與小型化：集成化與小型化技術是指將復雜的系統或功能模塊整合到一個較小的空間內，同時保持或提高其性能和可靠性的技術。瑞士的日內瓦大學和一些企業合作，開發出了集成化的QKD芯片，將量子光源、探測器等關鍵部件集成在微小的芯片上，推動了QKD技術的小型化和便攜化。圖：全球首款插卡式QKD光傳輸一體終端?

集成現有通信技術：量子密鑰分發技術可以與光纖網絡、數據中心以及各類通信設備協同運作。在適配現有的網絡架構基礎上，無需對現有基建進行大幅度改動，可大幅降低部署成本，實現快速的大規模推廣部署。目前中電信量子集團聯合國盾量子等單位，自研了全球首款插卡式QKD光傳輸一體終端，實現了60km以上10Tbps經典量子共纖傳輸，集成了量子密鑰分發共纖融合、集中式密鑰中繼等功能。31資料：中國科學院，信息安全與通信保密雜志社，財經頭條，國盾量子，搜狐網，方正證券研究所PQC–重構現代密碼學PQC（后量子密碼學），又稱為抗量子密碼，是指能夠抵御量子計算機攻擊的密碼學體系。傳統密碼學主要基于數論中的數學難題，如大整數分解、離散對數問題等，這些難題在經典計算機算力下難以被破解。然而，隨著量子計算技術的飛速發展，量子計算機憑借其強大的并行計算能力，理論上能夠在短時間內解決傳統密碼學所依賴的數學難題。PQC正是在這樣的背景下應運而生，PQC的基礎是純數學，它不依賴于傳統密碼學所基于的數學難題，而是利用格密碼、編碼密碼、多變量密碼等多種新型數學結構和算法來構建安全的密碼系統。PQC的研究旨在為未來量子計算時代提供可靠的密碼保護方案，確保在量子計算機普及后，網絡通信、數據存儲等關鍵領域的信息安全仍能得到有效保障，對于維護全球信息安全體系的穩定和持續發展具有至關重要的意義。◆算法分類?

基于格的密碼算法：基于格的加密技術是最為突出和可靠的。它基于一個無限延伸的點構成的高維數學結構。在這個結構中，點是通過整數系數的線性組合形成的，有n個線性獨立向量作為格的基點。問題在于找出具有特定屬性的點，例如短向量問題或最近向量問題。在高維空間中，量子計算機雖能處理多種可能性，但格問題的復雜性使其難以用并行方式簡單解決，目前尚無算法能有效降低這種方法的復雜性。?

基于密碼雜湊函數的密碼算法：密碼雜湊函數可以分為帶狀態密碼雜湊函數和無狀態密碼雜湊函數。最早的基于密碼雜湊函數的數字簽名算法是1979年由RalphMerkel提出。NISTSP

800-208中的Leighton-MicaliSignature(LMS)、XtendedMerkleSignatureScheme(XMSS)均屬于基于帶狀態密碼雜湊函數的公鑰密碼算法。NIST抗量子密碼算法標準算法SPHINCS+是基于無狀態密碼雜湊函數的公鑰密碼算法。?

基于編碼的密碼算法：該算法是基于糾錯碼原理設計的密碼算法，所依賴的困難問題是隨機線性碼的譯碼困難性，其特點是加密速度比較快，但是密鑰規模比較長。例如：基于Goppa線性碼的ClassicMcEliece公鑰密碼算法。?

基于多變量的密碼算法：該算法安全性是基于求解有限域上非線性多變量方程組的困難性，其特點是加密解密、簽名驗簽的速度很快，但是密鑰存儲的開銷很大。?

基于同源的密碼算法：同源密碼學基于橢圓曲線間的同態映射，特別是超奇異橢圓曲線。盡管早期實現效率低且存在安全問題，但超奇異橢圓曲線同源問題為密碼學提供了新的研究方向。32資料：光子盒，三未信安，方正證券研究所PQC–重構現代密碼學目前，PQC全球最具實力的市場參與者主要分布在北美和歐洲，例如，北美的公司有Google、IBM、Microsoft和PQSecure等，歐洲的公司有PQShield、Infineon和Thales等。這些公司是提供芯片設計、數字信息安全和量子安全綜合解決方案這三大類服務的科技企業。◆北美?

微軟：微軟參與FrodoKEM、SIKE、Picnic、qTESLA這四個用于簽名和密鑰交互的PQC項目研究，重點投入PQC庫開發和安全協議集成。還發布基于格密碼庫（LatticeCrypto）和項目PQCrypto-VPN，在OpenVPN實現PQC算法并用于測試。2024年9月，微軟宣布在開源核心加密庫SymCrypt中部署后量子加密算法，含ML-KEM和XMSS算法。?

谷歌：谷歌自2016年宣布涉足PQC后，在Chrome瀏覽器相關版本中先后實驗并應用如NewHope、CECPQ2、X25519Kyber768等后量子密鑰交換或加密算法，2024年9月更新Chrome后量子加密技術，用標準化的ML-KEM取代實驗性的Kyber以增強防御。此外，谷歌母公司Alphabet剝離出的量子技術開發部門成立初創公司SandboxAQ，其主要研究目標包括創建后量子密碼系統及相關隱私增強技術。?

IBM：IBM2019年聯合高校開發新量子安全算法，作為CRYSTALS格密碼學套件部分開源并提交NIST標準化，且在IBMTS1160磁帶驅動器原型成功測試；2022年4月發布首個量子安全系統IBMz16；2023年5月推出量子安全路線圖助力政府和企業量子安全加密與PQC遷移；2024年8月，NIST發布的三項標準中，兩項由IBM蘇黎世研究中心人員與伙伴共同開發，一項有現IBM研究中心科學家參與開發。◆歐洲歐洲在后量子加密芯片和密鑰交換方案方面成果顯著：2021年，慕尼黑工業大學開發出實現后量子密碼學的芯片；德國英飛凌在安全IC量子抗加密和認證能力領先，于商用非接觸式智能卡芯片成功實施后量子密鑰交換方案；法國Thales在抗量子密碼解決方案開發上起步迅速，已開發出TCTCRYPTO敏捷解決方案；瑞士IDQ與PQC公司合作為特定人群敏感通信提供量子通信方案；芬蘭Xiphera推出應用PQC算法的系列產品，涵蓋量子安全密鑰交換和數字簽名。◆中國中國量子科技公司積極推進PQC產品研發：復旦大學與格爾軟件校企合作，成立“后量子密碼技術校企聯合研究中心”，聚焦6個后量子密碼相關研究方向；中國科學技術大學、國盾量子等多單位聯合團隊完成國際首次QKD和PQC融合可用性的現網驗證，證明“PQC+QKD”融合方案在實際規模網絡交互通信中的可行性，為QKD設備大規模認證提供新手段。33資料：光子盒，方正證券研究所PQC–重構現代密碼學目前，PQC發展即將迎來成長期，預計到2030年，全球PQC產業規模將達到86億美元。◆標準規范持續完善，抗量子密碼體系加速成型2024年8月，美國國家標準與技術研究院（NIST）正式頒布了ML-KEM（FIPS203）、ML-DSA（FIPS204）以及SLH-DSA（FIPS205），為PQC技術發展掃清政策門檻，PQC技術也將迎來商業化與潛在應用探索階段。與此同時，我國的抗量子密碼技術標準化工作也在穩步推進，像基于NTRU的密鑰封裝機制、基于SM3的帶狀態數字簽名算法等都處于標準制定的關鍵階段。在未來幾年，我們有理由期待更多抗量子密碼算法被納入標準體系，形成一套完整的規范，涵蓋從技術設計與落地、測試與認證，再到應用與密評的各個環節。這一規范體系的建立，將為抗量子密碼技術的蓬勃發展注入強大動力，加速其在各領域的深度融合與廣泛應用。◆金融等核心機構率先行動，加速PQC評估與部署量子計算機的出現，為金融系統帶來了革命性的變革潛力，它能夠以遠超傳統計算機的速度和精度解決諸多復雜問題。然而，這把“雙刃劍”也帶來了前所未有的安全威脅。金融機構由于持有加密貨幣、比特幣等極具價值的資產，成為黑客覬覦的目標，面臨著更為嚴峻的網絡安全挑戰。相比其他行業，金融、政務等核心數據資產機構更有可能率先采取行動，為向新的加密系統過渡做好充分準備。它們需要全面評估量子計算機帶來的未來風險與追溯隱患，仔細清點現有加密算法（尤其是公鑰），構建加密敏捷性，以此提升整體網絡安全的韌性。◆硬件市場潛力巨大，PQC配套硬件領域前景廣闊盡管PQC的發展重點聚焦于算法層面，但硬件的輔助實現同樣不可或缺。對于嵌入式系統而言，硬件與算法的協同配合是實現高效安全解決方案的關鍵。目前，已有部分企業采用A