量子信息技術行業深度報告：全球科技賽場新前沿，國際競爭逐漸白熱化.pdf

量子信息技術行業深度報告：全球科技賽場新前沿，國際競爭逐漸白熱化。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，主要需求增量來源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。