计算机行业量子科技：三大产业方向的价值与落地-240425（17页）.pdf

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亿美元。从行业分布来看，预计金融、化工、医药研发等领域的需求占比将靠前。量子通4、信：助力信息安全，产业落地初具规模。量子通信：助力信息安全，产业落地初具规模。量子通信是目前量子科技中产业落地相对成熟的一支，其主要应用包括量子密钥分发（QKD）、抗量子密码（PQC）等方向。其中，QKD 目前已经初步实用化，PQC 产业化正在加速。我国已建成“京沪干线”等量子通信主干网络、合肥量子城域网等，国盾量子等公司可以输出量子安全产品，本源悟空已成功装备 PQC 混合加密方法。从未来产值空间来看，根据 ICV 的数据，2030 年全球量子通信产值规模有望达到 196.8 亿美元；其中，QKD、PQC 的产业规模将分别达到 76.8、86 亿美元。从行业分布来看，预计国防军事、金融、电力5、等领域的需求占比将靠前。量子测量：升维测量精度，应用场景需求明确。量子测量：升维测量精度，应用场景需求明确。量子测量基于对微观粒子系统的操控进行传感测量，在精度、灵敏度和稳定性等方面带来数量级提升，具有技术方向多元、应用场景丰富、产业化前景明确的特点。量子时频基准、磁力计、重力仪等逐步从实验室走向商用化，部分方向实现产品迭代。从未来产值空间来看，根据 ICV 的数据，到 2035 年，预计全球量子精密测量市场将达到 39 亿美元，将主要面向政府和行业用户，核心产品包括：量子时钟、量子重力仪和梯度仪、量子磁力计等。投资建议：投资建议：关注国盾量子、神州信息、科大国创、吉大正元、格尔软件、科华数据6、、国芯科技、亨通光电、光迅科技等。风险提示：风险提示：技术发展与突破存在不确定性；政策支持力度的稳定性存在不确定性；商业化落地节奏缓慢。title 量子科技：三大产业方向的价值与落地量子科技：三大产业方向的价值与落地 2024 年年 04 月月 25 日日请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -2-行业跟踪报告行业跟踪报告报告正文报告正文 1、量子科技：国之重器，下一代信息技术的底座、量子科技：国之重器，下一代信息技术的底座 1.11.1、量子科技是下一代信息技术的底座、量子科技是下一代信息技术的底座量子信息量子信息技术技术是是量子力学与信息科学交7、叉的新生学科。量子力学与信息科学交叉的新生学科。量子是构成物质的基本单元，是不可分割的微观粒子（譬如光子和电子等）的统称。量子信息技术是以量子力学原理为基础，通过对微观量子系统中物理状态的制备、调控和观测，实现信息感知、计算和传输的全新信息处理方式。量子信息技术主要包括量子计算、量子通信和量子测量三大领域，在提升运算处理能力、加强信息安全保护能力、提高传感测量精度等方面，具备超越经典信息技术的潜力。1）量子计算：量子计算：以量子比特为基本单元，利用量子叠加和干涉等原理实现并行计算，能在某些复杂问题上提供计算能力的指数级加速，是未来计算能力跨越式发展的重要方向。量子计算技术所带来的算力突破，有望8、在生物制药、材料研发、分子化学、人工智能、量化金融等领域释放应用潜力。2）量子通信：量子通信：利用微观粒子的量子叠加态或量子纠缠效应等进行信息编码或密钥传输，基于量子力学原理保证信息或密钥传输的安全性，主要分量子隐形传态和量子密钥分发两类。量子通信和量子信息网络的研究和发展，主要应用在军事国防、国家政务、金融交易等领域。3）量子测量：量子测量：通过对外界物理量变化导致的微观粒子系统量子态变化进行调控和观测，实现精密传感测量，在精度、灵敏度和稳定性等方面相较传统技术带来数量级提升。量子测量应用主要集中于量子时频同步、量子重力测量、量子磁场测量和量子目标识别等领域，覆盖军事国防、航空航天、生物医疗9、、能源勘探、交通运输、灾害预警等行业。1.21.2、国之重器，产业政策红利不断释放、国之重器，产业政策红利不断释放量子量子科技产业持续受益于政策红利科技产业持续受益于政策红利。近年来，国家陆续出台了多项政策，鼓励量子科技产业发展与创新。2020 年 10 月，习近平总书记在中共中央政治局第二十四次集体学习中，做出把握量子科技大趋势，下好先手棋系列重要指示，为加快促进我国量子信息技术领域发展提供了战略指引和根本遵循。2024 年 3 月，国家发展和改革委员会主任郑栅洁在 2024 年的中国发展高层论坛年会上提及，加快布局未来产业，开辟量子技术、生命科学等新赛道，开展“人工智能+”行动。表表 110、 1、近年来我国量子信息科技相关、近年来我国量子信息科技相关产业产业政策政策发布时间发布时间政策名称政策名称主要内容主要内容 2024 年 3 月政府工作报告制定未来产业发展规划，开辟量子计算新赛道，创建未来产业先导区 lZoZeVkXaZdUjZgVbU9PcMbRoMmMoMqMeRqQqMiNoMxObRqRsMuOoPnPvPmNsN 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -3-行业跟踪报告行业跟踪报告 2024 年 1 月关于推动未来产业创新发展的实施意见建设标志性场景，聚焦元宇宙、量子信息等重点领域，制定标准化路线图，研制基础通11、用、关键技术、实验方法、重点产品、典型应用以及安全伦理等标准，适时推动相关标准制定 2023 年 3 月横琴鲁澳深度合作区鼓励类产业目录在科技研发与高端制造产业中，包括：量子通信技术等新机理计算机系统开发等 2023 年 2 月质量强国建设纲要实施质量基础设施能力提升行动，突破量子化计算及扁平化量值传递关键技术 2022 年 12 月扩大内需战略规划纲要（2022-2035 年）以需求为导向，增强国家广域量子保密通信骨干网络服务能力。在人工智能、量子信息、脑科学等前沿领域实施一批前瞻性、战略性国家重大科技项目 2022 年 8 月 “十四五”国家科学技术普及发展规划面向关键核心技术12、攻关，聚焦国家科技发展的重点方向，强化脑科学、量子计算等战略导向基础研究领域的科普，引导科研人员从实践中提炼重大科学问题，为科学家潜心研究创造良好氛围 2022 年 4 月气象高质量发展纲要（2022-2035 年）加强人工智能、大数据、量子计算与气象深度融合应用。推动国际气象科技深度合作，探索牵头组织地球系统、气候变化等领域国际大科学计划和工程 2021 年 12 月 “十四五”国家信息化规划加强人工智能、量子信息、集成电路、空天信息、类脑计算、神经芯片、DNA 存储、脑机接口、数字孪生、新型非易失性存储、硅基光电子、非硅基半导体等关键前沿领域的战略研究布局和技术融通创新 2021 年 13、10 月国家标准化发展纲要在人工智能、量子信息、生物技术等领域，开展标准化研究 2021 年 3 月中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要加快布局量子计算、量子通信、神经芯片、DNA 存储等前沿技术资料来源：政府官网，兴业证券经济与金融研究院整理我国我国在在量子信息技术领域具备研究基础。量子信息技术领域具备研究基础。从专利数量来看，我国量子通信和量子测量方面位居世界第一，量子计算领域位居世界第二。截至 2022 年 9 月，全球各国量子信息领域的专利申请占比情况如下图所示：其中，量子计算领域中国专利申请数量占比达到 26%，位居第二；在量子通信14、和量子测量领域，中国专利申请数量均处于全球领先，占比分别为 54%和 49%。从专利申请数量角度看，中国在量子信息技术领域的创新能力较强。图图 1 1、量子信息三大领域各国专利申请占比情况量子信息三大领域各国专利申请占比情况资料来源：中国信通院量子信息技术发展与应用研究报告 2022，兴业证券经济与金融研究院整理请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -4-行业跟踪报告行业跟踪报告 2、产业前瞻：三大方向，孕育未来巨大产值潜力、产业前瞻：三大方向，孕育未来巨大产值潜力 2.12.1、量子计算：推动算力突破，、量子计算：推动算力突破，产值空间产值空间或将15、最或将最广阔广阔量子计算量子计算正正走向应用和产业化。走向应用和产业化。量子计算技术发展演进可大致分为三个阶段，阶段一是实现量子计算优越性验证，目前已完成；阶段二是实现可在若干具有实用价值的计算难题中展现量子计算优越性并带来社会经济价值的专用量子计算机，这是当前正在重点攻关的目标；阶段三是建成大规模可容错通用量子计算机。2023 年 7 月，美国 Gartner 发布计算技术成熟度曲线，数年前量子计算技术向着“过高期望”顶点逐渐靠近，现阶段已跨越了“过高期望”顶点。根据 ICV 研究，目前量子计算处于中等规模含噪声量子（noisy intermediate-scale quantum,NIS16、Q）时代。图图 2 2、量子计算发展生命周期示意图量子计算发展生命周期示意图资料来源：ICV2024 全球量子计算产业发展展望，兴业证券经济与金融研究院整理从产业分布来看，从产业分布来看，量子计算量子计算主要包括主要包括三部分：三部分：量子计算机量子计算机、量子量子计算软件与计算软件与云平云平台台、量子计算量子计算行业应用。行业应用。图图 3 3、量子计算技术与应用体系量子计算技术与应用体系资料来源：中国信通院量子信息技术应用与发展研究报告 2022，兴业证券经济与金融研究院整理请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -5-行业跟踪报告行业跟踪报告17、量子计算机量子计算机是量子计算的硬件基础，目前处于多种技术路径并行发展阶段；量子量子计算软件和云平台计算软件和云平台是连接用户与硬件的关键纽带，目前处于开放研发和生态建设早期阶段；量子计算的量子计算的行业行业应用应用目前在多领域广泛开展探索。量子计算机：量子计算的量子计算机：量子计算的硬件硬件基础基础与传统计算机相比，量子计算机具有天然的量子并行计算能力，其存储能力强、运算速度快，将带来计算能力的再次飞跃。经典计算机在执行某些任务时遇到瓶颈，如大数因数分解、数据库随机搜索等问题可以通过量子计算的大数质因子（Shor 算法）、随机数据库搜索（Grover 算法）得以很好的解决。国内外部分国内18、外部分量子计算机：量子计算机：IBM 系列量子系列量子计算机计算机。2021 年 12 月，IBM Quantum 发布了最新一代量子处理器 Eagle。Eagle 是首台拥有 127 个高质量量子位的量子计算机。2022 年11 月，IBM 发布了 Osprey，Osprey 将应用在 IBM 下一代采用模块化设计的量子系统 IBM Quantum System2 中，具有 433 个量子比特。2023 年 12 月，IBM 发布了全球首个模块化量子计算系统 IBM Quantum System 2，以及下一代量子处理器芯片 IBM Condor（秃鹰）和 Heron（鹭）；其中，Condo19、r 拥有1121 个超导量子位，是业界首款 1000 量子位量子芯片，而 Heron 则拥有 133个量子比特。谷歌谷歌 Sycamore。2019 年 9 月，Google 推出了一款基于“Sycamore”芯片的拥有 53 个量子比特的量子计算机，可以用 200 秒完成当时最先进超级计算机需要花费 1000 年才能够完成的计算。2023 年 7 月，Google 最新的 Sycamore处理器升级为 70 个量子比特。中科大中科大团队团队的的九章九章系列系列。2020 年，中科大团队成功构建 76 光子的“九章”光量子计算原型机。2021 年，中科大团队进一步研制了 113 光子的可相位编20、程的“九章二号”。2023 年 10 月，中科大中科院量子信息与量子科技创新研究院与中科院上海微系统所、国家并行计算机工程技术研究中心合作，成功构建了 255 个光子的量子计算原型机“九章三号”，该原型机由 255 个光子构成。国盾量子国盾量子的的祖冲之祖冲之系列系列。2021 年 5 月，科大国盾量子团队成功研制了 62 比特可编程超导量子计算原型机“祖冲之号”。2021 年 6 月，国盾量子团队推出了优化后的 66 比特可编程超导量子计算原型机“祖冲之二号”。2023 年 5月，国盾量子团队在原有 66 比特的芯片基础上进行升级，新增 110 个耦合比特控制接口，可操控量子比特数达到 1721、6 比特。本源量子本源量子的的本源悟空。本源悟空。2024 年 1 月，中国第三代自主超导量子计算机“本源悟空”正式上线运行。该量子计算机搭载 72 位自主超导量子芯片“悟空芯”，是发布时中国最先进的可编程、可交付超导量子计算机。“悟空”搭载的 72 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -6-行业跟踪报告行业跟踪报告位超导量子芯片“悟空芯”，是在中国首条量子芯片生产线上制造的，共有198 个量子比特，其中包含 72 个工作量子比特和 126 个耦合器量子比特。图图 4 4、IBMIBM 量子计算机量子计算机图图 5 5、本源悟空本源悟空资料来源：22、IBM 官网，兴业证券经济与金融研究院整理资料来源：本源量子微信公众号，兴业证券经济与金融研究院整理量子计算硬件量子计算硬件目前由超导、离子阱、光量子、中性原子、硅半导体、金刚石色心和拓扑七大主要技术路线并行发展。七大技术路径可以分为两大类，一是基于微观结构形成分立能级系统的“人造粒子”路线，如超导和硅半导体；二是直接操控微观粒子的天然粒子路线，如离子阱、光量子和中性原子。其中，超导技术路线是有望率先实现量子纠错和突破“杀手级”应用的“种子选手”之一；中性原子路线近两年在多条技术路线竞争中异军突起，可控量子物理比特数量已超 1000，与超导路线并驾齐驱，有望成为一匹“黑马”。图图 6 6、23、量子计算主要技术路线关键指标现状、量子计算主要技术路线关键指标现状资料来源：中国信通院量子信息技术发展与应用研究报告 2023，兴业证券经济与金融研究院整理量子量子计算软件与计算软件与云云平台平台：连接用户与硬件的关键纽带连接用户与硬件的关键纽带量子计算软件与云平台作为提供量子逻辑门操控和量子算法编译功能，以及量子计算应用服务的必要组件与基础平台，正在快速发展。请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -7-行业跟踪报告行业跟踪报告量子软件量子软件是构成量子计算系统的关键环节，目前处于架构探索的起步阶段。量子软件可初步分为基础运行、计算开发、应用服务24、和通用系统等四类。其中，计算开发软件对于推动量子计算应用具有重要意义，提供了设计量子算法、创建量子程序、开发量子应用的工具集，支持量子计算机执行算法与程序的编写和转译，需要与底层硬件逻辑门匹配并实现量子算法的配置与优化。典型计算开发软件包括 Qiskit、Cirq、QDK、Forest、QPanda、ProjectQ、HiQ、PennyLane 及 SuperstaQ 等，部分量子计算开发软件可实现量子噪声模拟，部分软件可实现任意体系结构编译，软件功能差异将导致不同量子算法在不同平台的实现也有一定差异性。表表 2、国内外代表性量子计算软件概况、国内外代表性量子计算软件概况项目项目 Qiski25、t Cirq QDK Forest QPanda Quanlse 发布机构 IBM Google Microsoft Rigetti 本源量子百度发布时间 2017.03 2018.04 2018.01 2017.01 2018.02 2019.07 编程语言 Python Python Q#Python Python 和 C+Python 典型工具模块 Terra：量子门和脉冲级别编程 Aqua：量子化学、优化和人工智能算法高级编程 lgnis:检查错误、改进门实现 Aer：量子算法 TensorFlow Quantum：量子机器学习建模工具 OpenFermion：模拟获取和操纵典26、型费米系统全振幅、部分振幅量子虚拟机、单振幅、含噪等量子模拟器算法用例：VQE、Grover 等 pyQuil：构建和执行Python 库 Quilc：编译器优化 QVM：量子模拟器全振幅、部分振幅量子虚拟机、单振幅等量子模拟器算法用例：QFT、BV、QAOA、Shor、Grover 等构建哈密顿量，量子比特控制，含噪量子模拟器，量子比特标定与脉冲校准算法用例：R8、VQE、最大割等开源活跃度（Github）Stars:2701 Fork:745 Issues:112 Stars:3535 Fork:795 Issues:248 Stars:3580 Fork:88127、 Issues:15 Stars:1260 Fork:331 Issues:169 Stars:775 Fork:77 Issues:2 Stars:35 Fork:6 Issues:1 资料来源：中国信通院量子信息技术应用与发展研究报告 2022，兴业证券经济与金融研究院整理量子计算云平台量子计算云平台将量子计算机硬件、模拟器、软件编译和开发工具，与经典云计算软硬件和通信网络设备相结合，提供了方便使用的量子计算资源，使得用户可在其上运行量子算法和量子模拟，有助于深入探究量子现象与性质，更高效地开展量子计算实验，探索量子计算的应用和潜力，为未来更广泛地应用量子计算奠定基础。图图 7 7、国内28、外代表性量子计算云平台概况国内外代表性量子计算云平台概况资料来源：中国信通院量子信息技术应用与发展研究报告 2023，兴业证券经济与金融研究院整理请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -8-行业跟踪报告行业跟踪报告目前全球约有 20 多家量子计算云平台的提供商。现阶段量子计算云平台供应商主要分为两类服务模式，一是含硬件云平台模式，在云平台后端接入自研的量子计算机或模拟器，例如 IBM、Google、Rigetti、本源等；二是纯软件云平台，联合其他供应商提供量子计算软硬件系统服务，例如 Amazon 等。量子计算量子计算应用的应用的潜在潜在市场空间29、市场空间量子计算应用范围广泛，商业模式初步建立。量子计算机商业模式：量子计算机商业模式：量子计算整机仍然以原型机为主，目前购买量子计算机整机的行为以国家主导为主，有能力购买的单位主要是各国军方与国家级科研机构。量子计算云服务商业模式：量子计算云服务商业模式：量子计算云服务的客户主要是实力较强的大 B 客户，比如银行、电力、电信运营商等。部分量子计算机公司可以为这类行业客户提供适合的服务方案，如量子算法、模型优化、蒙特卡洛模拟等。例如：本源量子与平安银行共同开展金融欺诈等领域量子金融算法的研究；本源量子与建信金科共建量子金融应用实验室，发布量子金融应用算法。目前，此类合作多为战略性合作，量子计30、算机公司与行业客户共同开展课题研究，对未来行业发展有较好的前期积淀作用。量子计算量子计算产业产业空间测算：空间测算：根据 ICV 的数据，2030 年全球量子计算产业规模有望达到 2155 亿美元，2035 年将达到 8117 亿美元。从行业分布来看，预计 2035 年，金融、化工、医药研发、物流、安防等领域的占比将分别为 51.9%、20.5%、14.2%、6.2%、5.9%。图图 8 8、量子计算应用场景和市场空间量子计算应用场景和市场空间图图 9 9、全球量子计算产业规模（单位：十亿美元）、全球量子计算产业规模（单位：十亿美元）资料来源：中国信通院2023 年量子计算发展态势研究报告，31、麦肯锡量子技术检测、波士顿量子计算为商业化做好准备，兴业证券经济与金融研究院整理资料来源：ICV2024 全球量子计算产业发展展望，兴业证券经济与金融研究院整理请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -9-行业跟踪报告行业跟踪报告 2.22.2、量子通信：助力信息安全，产业落地初具规模、量子通信：助力信息安全，产业落地初具规模量子通信量子通信利用量子叠加态及纠缠效应，在经典通信辅助下，进行量子态信息传输或密钥分发，具有无法被窃听的信息安全性保证。量子通信的主要应用包括量子密钥分发、量子隐形传态、抗量子密码、量子安全直接通信、量子秘密共享和量子密集编码32、等方向。目标方面，目标方面，量子通信的未来发展目标是建立一个覆盖全球的广域量子通信网络体系。具体的发展路线包括：利用光纤构建城域量子通信网络、通过中继器链接邻近两个城市的城域网络、以及利用卫星平台中转，链接遥远区域之间的量子通信网络。图图 1010、量子通信应用发展展望、量子通信应用发展展望图图 1111、经典密码、经典密码、QKDQKD、PQCPQC 比较比较资料来源：国盾量子招股说明书，兴业证券经济与金融研究院整理资料来源：光子盒后量子密码(PQC)-未来安全的风暴热点，兴业证券经济与金融研究院整理量子量子通信通信产业产业发展的重点方向主要包括发展的重点方向主要包括：量子密钥分发量33、子密钥分发、抗量子密码抗量子密码、量子隐形量子隐形传态。传态。基于量子密钥分发（QKD）的量子保密通信是目前已经初步实用化的应用方向，应用和产业探索正逐步展开；抗量子密码（PQC）产业化正在加速；量子隐形传态（QT）研究局限在各种平台和环境条件下的实验探索，距离实用化仍有距离。量子密钥分发（量子密钥分发（QKD）量子密钥分发（QKD）应用了量子力学的基本特性，通过特定协议在通信双方之间共享密钥，确保任何企图窃取传送中的密钥都会被合法用户所发现。窃听者如果要窃听量子密码，必须进行相应的测量，而根据不确定性原理和量子不可克隆性，一旦测量必定会对量子系统造成影响，从而改变量子系统的状态。量子通信基础34、设施建设取得初步成果。量子通信基础设施建设取得初步成果。2016 年 12 月，量子保密通信“京沪干线”技术验证与应用示范项目全线贯通，总长超过 2000 公里，接入北京、济南、合肥和上海四地量子保密通信城域网络，采用可信中继方案进行密钥中继。2018 年，国家广域量子保密通信骨干网络建设一期工程开始实施，在“京沪干线”基础上，增加武汉和广州两个骨干节点，新建北京-武汉-广州线路和武汉-合肥-上海线路，并接入若干已有和新建城域网络。2023 年 6 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -10-行业跟踪报告行业跟踪报告月，建成长三角量子网络线路总里程约35、 2860 公里，形成了以合肥、上海为核心节点，链接南京、杭州、无锡、金华、芜湖等城市的环网，通过量子业务运营支撑系统及量子卫星调度系统，为星地一体量子保密通信网络提供全方位保障。电信电信企业推动量子通信商用落地。企业推动量子通信商用落地。中电信量子集团重点推进量子通信产业化，先后推出 20 多项量子科技产品，应用范围涵盖政务、应急、工业、金融等10 多个行业，构建了“DICT+量子”全场景能力体系。量子 SIM 卡可以实现通话保密效果；下载量子相关 App，就可以实现信息的“阅后即焚”；量子安全模组内嵌于量子安全智能燃气表，能将数据传输与量子安全技术紧密结合，为用户提供稳定可靠的量子安全服务36、。基于量子密钥分发网、量子安全服务平台和传统通信网络，构建城市级量子通信基础设施，量子密钥分发网络光纤 1147 公里，实现量子安全接入、数据传输加密等业务服务。图图 1212、全球全球电电信运营商信运营商 20232023 年发布的量子通信与安全产品及服务情况年发布的量子通信与安全产品及服务情况资料来源：ICV2024 量子通信与安全产业发展展望，兴业证券经济与金融研究院整理抗量子密码抗量子密码（PQC）抗量子密码（PostQuantum Cryptography，简称 PQC），也称后量子密码，是能够抵抗量子计算对公钥密码算法攻击的新一代密码算法，旨在研究密码算法在量子环境下的安全性，37、并设计在经典和量子环境下均具有安全性的密码系统。PQC 技术以数学方法为基础，涉及多种密码学原理和数学结构，包括基于格的密码学、多项式环的问题、哈希函数的设计等。通过这些数学方法，PQC 技术可以实现安全的加密和签名操作，从而保护敏感信息免受“先存储，后解密”的威胁。欧美在欧美在 PQC 产业化方面加快推进。产业化方面加快推进。2022 年 5 月，拜登政府发布行政令 116，提出在 2035 年前，由国家安全局（NSA）和 NIST 负责及时完成美国国家信息系统的 PQC 升级迁移。2023 年 7 月，美国电信公司沃达丰与 Sandbox AQ合作，为智能手机测试基于量子安全的虚拟私人网络38、（VPN）。2023 年 11 月，LTIMindtree 公司在伦敦启动了量子安全虚拟专用网（VPN）链接。该量子安全 VPN 由 LTIMindtree、Quantum Xchange、Fortinet 合作实现，使用基于量请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -11-行业跟踪报告行业跟踪报告子的密钥生成和带外密钥传输，并由 PQC 算法提供安全保护，以增强加密数据的安全性和完整性。我国在我国在 PQC 应用方面取得突破。应用方面取得突破。根据人民日报报道，2024 年 4 月，我国第三代自主超导量子计算机“本源悟空”成功装备国内首个 PQC“抗39、量子攻击护盾”PQC 混合加密方法。这将使“本源悟空”更好抵御其他量子计算机的攻击，确保运行数据安全。量子隐形传态（量子隐形传态（QT）量子隐形传态（Quantum Teleportation，简称 QT）基于通信双方的光子纠缠对分发（信道建立）、贝尔态测量（信息调制）和幺正变换（信息解调）实现量子态信息直接传输，其中量子态信息解调需要借助传统通信辅助才能完成。QT 研究在空、天、地等平台积极开展实验探索。研究在空、天、地等平台积极开展实验探索。2017 年，中科大基于“墨子号”量子科学实验卫星，实现星地之间 QT 传输，低轨卫星与地面站采用上行链路实现量子态信息传输，最远传输距离达到 14040、0 公里，成为目前 QT 自由空间传输距离的最远记录。结合结合 QT 等技术的量子信息网络（等技术的量子信息网络（QIN）是未来融合发展演进的方向）是未来融合发展演进的方向。QIN已成为量子通信领域科研竞争的主赛道，欧美在量子通信领域重点布局推动QIN 技术研究、原型验证和组网试验等工作，近年来取得多项重要进展。量子量子通信产业通信产业市场空间市场空间量子通信的应用市场可分为政府国防领域，以及民用端量子通信与安全领域。政府国防领域政府国防领域量子通信商业模式：量子通信商业模式：主要集中于国防建设、基础设施网络建设等。在国防领域，量子通信技术应用于高度机密的军事通信，确保敏感信息的安全传输，有41、效防范窃听和网络攻击。政府端基础设施网络建设主要包括国家量子骨干网、城域量子通信网络、城际量子通信网络建设等。民用领域民用领域量子通信商业模式：量子通信商业模式：主要是面向对信息安全要求较高的大客户，比如银行、电网、电信运营商等。金融行业通过量子通信技术实现更安全可靠的数据传输，提高对金融交易和客户信息的保护水平。在电网领域，量子通信可应用于保障电力系统中实时数据的安全传输，预防网络攻击和数据篡改，确保电网运行的稳定性。通信运营商正在积极探索量子通信与安全技术的商业化途径，包括开发基于量子通信技术的加密通话产品、集成量子随机数发生器到云服务，以及开发量子安全通信解决方案。量子量子通信产业通信产42、业空间测算：空间测算：根据 ICV 研究，2030 年全球量子通信产业规模有望达到196.8 亿美元；其中，QKD 的产业规模将达到 76.8 亿美元，PQC 的产业规模将达到 86 亿美元。从行业来看，预计到 2030 年，国防军事领域、金融、电力、铁路、政务、通信等行业的应用占比为26.11%、17.55%、16.41%、15.41%、11.70%、10.53%。请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -12-行业跟踪报告行业跟踪报告图图 1313、全球全球 QKDQKD 产业规模（单位：十亿美元）产业规模（单位：十亿美元）图图 1414、全球、全球43、 PQCPQC 产业规模（单位：十亿美元）产业规模（单位：十亿美元）资料来源：ICV 2024 量子通信与安全产业发展展望，兴业证券经济与金融研究院整理资料来源：ICV 2024 量子通信与安全产业发展展望，兴业证券经济与金融研究院整理 2.32.3、量子测量：升维测量精度，应用场景需求明确、量子测量：升维测量精度，应用场景需求明确量子测量基于量子体系（如原子、光子、离子等）的量子特性或量子现象（如叠加态、纠缠态、相干特性等），通过对其量子态的调控和精确测量，对被测系统的各种物理量执行变换并进行信息输出，量子测量在测量精度、灵敏度和稳定性等方面与传统传感技术相比具有明显优势。量子测量技术的44、应用价值已比较明朗，将在惯性导航、下一代时间基准、隐身目标识别、全球地形测绘、医学检验、物理学基本问题等广泛领域发挥重要作用。2018 年第 26 届国际计量大会正式通过决议，从 2019 年开始实施新的国际单位定义，从实物计量标准转向量子计量标准，这标志着精密测量开始进入量子时代。图图 1515、20232023 年精密测量产业发展周期示意图年精密测量产业发展周期示意图资料来源：ICV2024 量子精密测量产业发展展望，兴业证券经济与金融研究院整理请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -13-行业跟踪报告行业跟踪报告量子测量五大技术方向量子测量五45、大技术方向量子测量领域研究与应用目前主要集中于惯性导航、磁场测量、重力测量、目标识别和时间基准等五大方向。量子惯性导航。量子惯性导航。角速度传感器（简称陀螺）是决定惯性导航系统性能的核心器件，广泛应用于飞行器和舰船制导以及自动驾驶等领域。量子陀螺较传统机电式陀螺和光电式陀螺而言，在测量精度和小型化集成前景等方面都具有较大的优势。量子磁场测量。量子磁场测量。微弱磁场测量作为研究物质特性、探测未知世界的有效手段,在医学、地球物理、工业检测等都有着广泛的应用。量子磁力仪最高磁场测量灵敏度可达 fT 量级（10-15 特斯拉）。高灵敏度量子磁力仪主要有光泵磁力仪和原子 SERF 磁力仪、相干布居囚禁46、（CPT）磁力计等。量子重力测量。量子重力测量。地球重力场反映物质分布及其随时间和空间的变化。高精度重力加速度测量可以广泛应用于地球物理、资源勘探、地震研究、重力勘察和惯性导航等领域。量子目标识别。量子目标识别。量子雷达将传统雷达与量子技术相结合，利用电磁波的波粒二象性，通过对电磁场的微观量子态操控实现目标检测和成像，具有提高灵敏度，突破分辨率极限，增强抗干扰能力等优势。量子时间基准。量子时间基准。量子时间基准利用原子能级跃迁谱线的稳定频率作为参考，通过频率综合和反馈电路来锁定晶体振荡器的频率，从而得到准确而稳定的频率输出。图图 1616、量子精密测量技术与应用体系量子精密测量技术与应用体系 47、资料来源：ICV2023 量子精密测量产业发展报告，兴业证券经济与金融研究院整理量子测量量子测量市场空间市场空间量子精密测量领域的产品种类较多，产业生态尚在发展中，其中，微波原子钟、SQUID 磁力计、冷原子重力干涉仪等相对成熟的产品细分产业链已经清晰。此外，随着测量设备性能的不断提升，将来消费级的量子测量设备有望替换原有测量设备。量子精密测量商量子精密测量商业业模式：模式：用户主要涉及高校科研院所、国防单位、国家机构请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -14-行业跟踪报告行业跟踪报告（地震局、天文台、授时中心环保、交通、地质等）、航空航天、能48、源勘探、医疗机构、工业制造等领域。由于量子测量精度高、成本高，个人消费商业化需求目前尚不明确，主要面向政府和行业用户。量子精密测量量子精密测量产业空间测算：产业空间测算：根据 ICV 的数据，到 2035 年，预计全球量子精密测量市场将达到 39 亿美元。从应用方向来看，其中，量子时钟、量子重力仪和梯度仪、量子磁力计、量子雷达、量子加速计和陀螺仪、量子电场强计的市场规模占比分别为 31%、27%、26%、5%、5%、5%。图图 1717、量子精密测量全球市场规模预测（单位：十亿美金）量子精密测量全球市场规模预测（单位：十亿美金）资料来源：ICV2024 量子精密测量产业发展展望，兴业证券经济与49、金融研究院整理 3、产业链产业链相关相关公司公司梳理梳理 3 月月 29 日，政府工作报告提出重点布局量子信息等新兴领域，我国量子信息日，政府工作报告提出重点布局量子信息等新兴领域，我国量子信息科技基础较好，建议关注科技基础较好，建议关注相关产业链公司相关产业链公司：量子计算：量子计算：国盾量子、科华数据等。量子通信：量子通信：国盾量子、神州信息、吉大正元、格尔软件、国芯科技、亨通光电、光迅科技等。量子测量：量子测量：科大国创等。3.13.1、量子、量子计算计算产业链产业链国盾量子：国盾量子：2023 年公司量子计算业务收入为 4478.25 万元，收入占比 28.69%。公司募投项目“量子50、计算原型机及云平台研发”顺利结项，超导量子计算机整机集成和云服务等技术能力得到进一步提升。公司在导入前沿成果基础上研制的超导量子计算机核心组件稀释制冷机的运行指标已达到国际同类产品先进水平，室温操控系统已可操控千比特以上大规模量子芯片。2023 年，公司完成了 1 套 24 比特超导量子计算机整机和 2 台稀释制冷机的交付；面向社会开放了量子计算云请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -15-行业跟踪报告行业跟踪报告平台，接入自研的“祖冲之二号”同等规模 176 比特量子计算机，支持用户远程进行量子计算实验和开发；协助中电信量子集团“天衍”量子计算云51、平台和中国电信“天翼云”超算平台进行对接，构建“超算-量子计算”混合计算架构体系。科华数据：科华数据：公司与玻色量子在 2023 年 4 月达成了战略合作，双方将积极地把以光量子计算机为代表的新型算力设备融入现有算力中心。科华数据和国盾量子于2023 年 7 月 19 日签署战略合作协议，双方计划在量子计算、量子通信和量子安全等领域展开深入合作，共同推动量子技术在数据中心、云计算和智能制造等领域的应用落地。3.23.2、量子通信产业链、量子通信产业链国盾量子：国盾量子：2023 年公司量子通信业务收入 5374.81 万元，营收占比 34.49%。公司量子通信核心组网产品量子密钥分发（QKD52、）设备进一步朝着高速率、远距离、小型化的方向发展，小型化时间相位 QKD 样机正在进行产品级测试验证；公司研制的新一代量子卫星地面站产品成功与“济南一号”微纳量子卫星对接，并完成了 3 例交付；公司持续完善“量子安全服务平台”产品，并自主研发了“国盾密邮”、“国盾密语耳机”等创新应用产品。公司新一代密钥系统交换密码机、偏振编码 QKD 2 款核心产品通过了商密认证/检测，密钥系统交换密码机、密钥分发网络管理系统、物理噪声源芯片 3 款产品通过了认证后的监督审查。合肥量子城域网（一期）完成了项目验收和两网融合改造，处于稳定运行状态，为合肥市统一政务信息处理平台、大数据平台等持续提供量子密钥保护，53、已成为城市级量子通信基础设施标杆项目；公司及参股企业浙江国盾电力进一步开展电力领域“量子+5G”应用示范，浙江省首座“量子+变电站”已在绍兴投入运营。神州信息：神州信息：公司是我国量子保密通信干线工程的重要服务商之一，早期参与了我国在全球领先构建的“星地一体化”星子通信广域网络建设，随后陆续承建了“京沪干线”、“武合干线”、“沪合干线”、“汉广干线”、“粤港澳湾区”等多条国家骨干网，贵州省网和北上广深等十余城域网，助力完善量子应用相关配套设施。同时携手量子通信国盾量子等成立子公司“神州国信”，探索产品研发及行业应用，自主研发数据加密传输、终端安全接入、安全即时通信、保密视频会议、安全数据加密等54、典型解决方案，推出了“量子增强安全服务平台”、“量子 VPN 身份认证平台”等多款产品。吉大正元：吉大正元：公司在抗量子密码算法研究方面取得了一定进展，实现了抗量子签名的算法，并成功开发传统密码和抗量子密码混合模式的密钥生成以及证书签发功能，完成抗量子算法与数字证书技术的结合，以进一步提升数字认证基础设施的安全性。格尔软件：格尔软件：公司持股上海泓格后量子科技有限公司，致力于抗量子密码领域技术请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -16-行业跟踪报告行业跟踪报告研究、标准制定、产品研发，在政务、金融、军队等领域开展试点和应用推广工作。国芯科技：国芯科55、技：公司参股 12.11%合肥硅臻芯片，公司和合肥硅臻合作成功研发的量子密码卡产品是基于公司CCP903T 高性能密码芯片和合肥硅臻QRNG25SPI量子随机数发生器模组设计的一款高速量子密码卡，硅臻提供纠缠源芯片、光量子计算处理芯片等光量子计算核心器件/系统。亨通光电：亨通光电：持有问天量子信息 70%股权。公司自主研发的产品涵盖量子密钥分发设备系列、量子密码通信应用设备系列、量子及其衍生技术核心仪器系列、量子信息安全产品系列、商用密码产品系列、量子密码教学科研设备系列、量子密码网络运维保障产品系列。光迅科技：光迅科技：持有国讯量子 45%股权，国迅量子公司专注 QKD 通信的核心芯片迭代开56、发，国迅公司的量子芯片主要应用在 QKD 通信与量子测量等领域。3.33.3、量子、量子精密测量精密测量产业链产业链科大国创：科大国创：持有国仪量子 2.75%股权。国仪提供以量子精密测量为代表的先进测量技术，提供以增强型量子传感器为代表的核心关键器件、用于分析测试的科学仪器装备。4、风险提示、风险提示未来未来技术发展技术发展有有不及预期不及预期的风险的风险：量子信息属于技术密集型行业，相关量子信息科学技术发展不及预期将影响到量子信息产业长期发展。商业化落地存在推进较慢的风险商业化落地存在推进较慢的风险：目前量子信息科技的成熟度还不高，应用的商业场景较少，未来存在产业化进程不及预期的可能。57、政策政策力度存在阶段性不稳定的风险力度存在阶段性不稳定的风险：量子信息产业前期投入较大，风险较高，政策支持较为重要，而产业政策可能会因产业环境变化而动态调整。请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -17-行业跟踪报告行业跟踪报告分析师声明分析师声明本人具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格并登记为证券分析师，以勤勉的职业态度，独立、客观地出具本报告。本报告清晰准确地反映了本人的研究观点。本人不曾因，不因，也将不会因本报告中的具体推荐意见或观点而直接或间接收到任何形式的补偿。投资评级说明投资评级说明投资建议的评级标准投资建议的评级标准类别类别58、评级评级说明说明报告中投资建议所涉及的评级分为股票评级和行业评级（另有说明的除外）。评级标准为报告发布日后的12个月内公司股价（或行业指数）相对同期相关证券市场代表性指数的涨跌幅。其中：沪深两市以沪深300指数为基准；北交所市场以北证50指数为基准；新三板市场以三板成指为基准；香港市场以恒生指数为基准；美国市场以标普500或纳斯达克综合指数为基准。股票评级买入相对同期相关证券市场代表性指数涨幅大于15%增持相对同期相关证券市场代表性指数涨幅在5%15%之间中性相对同期相关证券市场代表性指数涨幅在-5%5%之间减持相对同期相关证券市场代表性指数涨幅小于-5%无评级由于我们无59、法获取必要的资料，或者公司面临无法预见结果的重大不确定性事件，或者其他原因，致使我们无法给出明确的投资评级行业评级推荐相对表现优于同期相关证券市场代表性指数中性相对表现与同期相关证券市场代表性指数持平回避相对表现弱于同期相关证券市场代表性指数信息披露信息披露本公司在知晓的范围内履行信息披露义务。客户可登录内幕交易防控栏内查询静默期安排和关联公司持股情况。使用本研究报告的风险提示及法律声明使用本研究报告的风险提示及法律声明兴业证券股份有限公司经中国证券监督管理委员会批准，已具备证券投资咨询业务资格。，本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户。本报告中的信息、意见等均仅供客户60、参考，不构成所述证券买卖的出价或征价邀请或要约，投资者自主作出投资决策并自行承担投资风险，任何形式的分享证券投资收益或者分担证券投资损失的书面或口头承诺均为无效，任何有关本报告的摘要或节选都不代表本报告正式完整的观点，一切须以本公司向客户发布的本报告完整版本为准。该等信息、意见并未考虑到获取本报告人员的具体投资目的、财务状况以及特定需求，在任何时候均不构成对任何人的个人推荐。客户应当对本报告中的信息和意见进行独立评估，并应同时考量各自的投资目的、财务状况和特定需求，必要时就法律、商业、财务、税收等方面咨询专家的意见。对依据或者使用本报告所造成的一切后果，本公司及/或其关联人员均不承担任何法律责61、任。本报告所载资料的来源被认为是可靠的，但本公司不保证其准确性或完整性，也不保证所包含的信息和建议不会发生任何变更。本公司并不对使用本报告所包含的材料产生的任何直接或间接损失或与此相关的其他任何损失承担任何责任。本报告所载的资料、意见及推测仅反映本公司于发布本报告当日的判断，本报告所指的证券或投资标的的价格、价值及投资收入可升可跌，过往表现不应作为日后的表现依据；在不同时期，本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的报告；本公司不保证本报告所含信息保持在最新状态。同时，本公司对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改，投资者应当自行关注相应的更新或修改。除非另行说明，本报告中所引用的62、关于业绩的数据代表过往表现。过往的业绩表现亦不应作为日后回报的预示。我们不承诺也不保证，任何所预示的回报会得以实现。分析中所做的回报预测可能是基于相应的假设。任何假设的变化可能会显著地影响所预测的回报。本公司的销售人员、交易人员以及其他专业人士可能会依据不同假设和标准、采用不同的分析方法而口头或书面发表与本报告意见及建议不一致的市场评论和/或交易观点。本公司没有将此意见及建议向报告所有接收者进行更新的义务。本公司的资产管理部门、自营部门以及其他投资业务部门可能独立做出与本报告中的意见或建议不一致的投资决策。本报告并非针对或意图发送予或为任何就发送、发布、可得到或使用此报告而使兴业证券股份有限公63、司及其关联子公司等违反当地的法律或法规或可致使兴业证券股份有限公司受制于相关法律或法规的任何地区、国家或其他管辖区域的公民或居民，包括但不限于美国及美国公民（1934 年美国证券交易所第 15a-6 条例定义为本主要美国机构投资者除外）。本报告的版权归本公司所有。本公司对本报告保留一切权利。除非另有书面显示，否则本报告中的所有材料的版权均属本公司。未经本公司事先书面授权，本报告的任何部分均不得以任何方式制作任何形式的拷贝、复印件或复制品，或再次分发给任何其他人，或以任何侵犯本公司版权的其他方式使用。未经授权的转载，本公司不承担任何转载责任。特别声明特别声明在法律许可的情况下，兴业证券股份有限公司可能会持有本报告中提及公司所发行的证券头寸并进行交易，也可能为这些公司提供或争取提供投资银行业务服务。因此，投资者应当考虑到兴业证券股份有限公司及/或其相关人员可能存在影响本报告观点客观性的潜在利益冲突。投资者请勿将本报告视为投资或其他决定的唯一信赖依据。兴业证券研究兴业证券研究上上海海北北京京深深圳圳地址：上海浦东新区长柳路36号兴业证券大厦15层邮编：200135 邮箱：地址：北京市朝阳区建国门大街甲6号SK大厦32层01-08单元邮编：100020 邮箱：地址：深圳市福田区皇岗路5001号深业上城T2座52楼邮编：518035 邮箱：