量子信息技术行业专题研究报告：量子技术蓬勃发展，长期成长空间广阔.docx

目 录

TOC\o1-2\h\z\u量子科技蓬勃发展，政策驱动快速成长 3

量子通信 4

量子计算 5

量子精密测量 7

量子信息产业链及相关政策 9

国内公司积极布局，打开全新成长空间 13

国仪量子 13

本源量子 14

格尔软件 15

吉大正元 17

风险提示 19

图表目录

图1：量子信息技术的（潜在）应用场景及领域 3

图2：全球量子通信产业规模预测（2023-2035E，单位：十亿美元） 4

图3：量子计算发展生命周期示意图 5

图4：Willow芯片的性能指标一览 6

图5：Willow芯片的退相干性能有了大幅提升 7

图6：包含105个量子比特的Willow芯片 7

图7：全球量子计算产业规模预测（2023-2035E，单位：十亿美元） 7

图8：2023年量子精密测量产业发展周期示意图 8

图9：全球量子精密测量产业规模预测（2023-2035E，单位：十亿美元） 9

图10：量子信息产业链全景图 10

图11：宽场NV显微镜 13

图12：CatLiD?近钻头随钻测量仪器 14

图13：玄微XWS2-200 15

图14：格尔抗量子密码产品体系图 16

图15：抗量子密码迁移路径设计 17

图16：吉大正元“元安全”隐私计算产品概述 18

表1：国家政策推动量子信息产业持续健康发展 11

量子科技蓬勃发展，政策驱动快速成长

量子(quantum)是现代物理学的重要概念。最早是由德国物理学家M·普朗克在1900年提出的。量子一词来自拉丁语quantus，意为“有多少”，代表“相当数量的某物质”。量子是数学概念，用来描述光子、质子、中子、电子、介子等基本粒子的能量特性。它是能表现出某物质或物理量特性的最小单元，一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位，则这个物理量是量子化的，并把最小单位称为量子。例如，“光的量子”（光子）是一定频率的光的基本能量单位。

2022年10月4日，瑞典皇家科学院宣布，将2022年诺贝尔物理学奖授予法国物理学家阿兰·阿斯佩(AlainAspect)、美国理论和实验物理学家约翰·弗朗西斯·克劳泽(JohnF.Clauser)和奥地利物理学家安东·塞林格(AntonZeilinger)，以表彰他们在量子信息科学研究方面做出的贡献。他们通过光子纠缠实验，确定贝尔不等式在量子世界中不成立，并开创了量子信息这一学科，量子力学正开始得到应用。

量子计算机、量子网络和安全的量子加密通信是量子技术的重要研究领域，关键问题在于量子力学如何允许两个或多个粒子以纠缠态存在。纠缠粒子对中的一个粒子的状态，决定了另一个粒子的状态，即使这两个粒子相距很远。AlainAspect、JohnClauser和AntonZeilinger各自使用“两个粒子即使在分离时也表现的像一个单元”的纠缠量子态，进行了开创性实验，实验结果为基于量子信息的新技术扫清了障碍。以量子信息科学为代表的量子科技正在不断形成新的科学前沿，激发革命性的科技创新，孕育对人类社会产生巨大影响的颠覆性技术。

图1：量子信息技术的（潜在）应用场景及领域

资料来源：前瞻经济学人官网，

目前，量子科技主要分为量子通信、量子计算、量子精密测量三大领域。量子科技在保障信息传输安全、提高运算速度、提升测量精度等方面，可以突破经典技术的瓶颈，将成为信息、能源、材料和生命等领域重大技术创新的源泉，为保障国家安全和支撑国民经济高质量发展提供核心战略力量。

量子通信

量子通信是量子信息学的一个重要分支。量子通信是利用量子比特作为信息载体来进行信息交互的通信技术，可在确保信息安全等方面突破经典信息技术的极限。

根据中国科学院量子信息与量子科技创新研究院的介绍，量子通信有两种最典型的应用，分别是量子密钥分发和量子隐形传态。量子密钥分发(QKD)是指利用量子态来加载信息，通过一定的协议产生密钥。量子力学基本原理保证了密钥的不可窃听，从而实现原理上无条件安全的量子必威体育官网网址通信。量子隐形传态是指利用量子纠缠来直接传输微观粒子的量子状态（即量子信息），而不用传输这个微观粒子本身。量子隐形传态可以连接量子信息处理单元来构建量子信息处理网络（例如分布式量子计算、分布式量子传感），同时也是量子中继的重要环节，而量子中继是实现远距离量子密钥分发的重要途径，因此国际学术界将量子密钥分发和量子隐形传态统称为量子通信。量子密钥分发是最先走向实用化和产业化的量子信息技术。此外，量子通信技术研究中发展出来的很多技术，比如高精度单光子探测器、远距离单光子、多光子干涉技术等也会应用到量子计算和量子精密测量领域。

量子通信是目前实用化进程最快的领域