量子計算組成、技術路線、產業鏈與產業進展如何？

量子計算，未來將至。

1.量子計算有望打破算力瓶頸

量子計算機硬件由主處理層、控制處理層、測控層、量子數據層組成。1）量子數據層： 量子比特所在層；2）測控層：根據需要對量子進行操作和測量；3）控制處理層：確認操 作和算法序列；4）主處理層：用于處理網絡訪問、大存儲陣列和用戶界面，該層通過高 速寬帶與控制處理器連接。

量子比特可處于兩個基態|0>，|1>線性組合的任意疊加態。經典計算機中最基本的單位被 稱為經典比特，經典比特擁有兩種互斥狀態“0”，“1”，在任意時刻只能處于其中之一的 狀態。與之對應的量子計算機中基本單位被稱為量子比特（quantum bit），它可以處于由 兩個基態|0>，|1>組合的任意疊加態。

量子疊加原理助力量子計算能力指數級增長。量子疊加：一個量子比特在理論上可以同時 代表兩個經典比特，n 個量子比特能同時包含 2^n 個數的信息。運算能力指數擴張：量子 計算機對這 n 個量子比特的運算就同時完成了對 2^n 個數的運算。想象一下，傳統計算機像一個人一次只能走一條路，而量子計算機則像一個人可以同時在多條道路上并行前進， 速度自然也更快。

量子計算在搜索最優解等過程具備領先優勢。量子計算將是傳統計算（包含 GPU 智算）的 分支，兩者未來并非處于相互替代地位。量子計算的核心優勢在于：量子比特為基礎計算 單元，量子計算機利用量子疊加原理，使得計算性能呈指數級上升。因此在搜索最優解等 過程中具備優勢。

2.超導是量子計算機主流路線，主流廠商包括 IBM、國盾量子、本源量子等

超導、離子阱、光量子等多個技術路線共同推進。目前全球量子計算機技術路線包括超導 量子、離子阱、光量子、中性原子、半導體、拓撲量子等多個技術路線，其中超導量子計 算機是利用超導材料極低溫形成的庫珀電子對作為量子比特，再通過微波脈沖操控，代表 廠商包括 IBM、Google、國盾量子、本源量子等。

超導技術路線占比達 36%，是最主流的技術路線。超導技術路線易于集成和擴張，易于增 加量子比特數量，是構建大規模量子計算的核心條件，多數企業大力推動超導量子計算機 研發。根據中國信通院，2024 年全球超導路線量子計算機企業數量占比達 36%，是最主流 的技術路線。

3.量子計算產業鏈上游

量子比特測控系統：測控系統是實現量子比特操控、讀取和糾錯的核心設備，供應商 分為整機廠自研和第三方供應商，其中第三方供應商包括美國是德科技、瑞士 Zurich 等，國內的中微達信等；中游整機廠自研測控系統的公司包括美國 IBM、Google 以及 國盾量子等。

量子比特環境：為超導、半導體、拓撲量子計算機提供 10mK 左右的極低溫極低噪環 境，供應商包括海外龍頭 Oxford Instruments、Bluefors，國內主流企業有中電科 16 所、國盾量子、量羲儀器、中國知冷等。

量子芯片：量子芯片通過特定條件使得離子、電子或光子形成量子態，由測控系統實 現芯片內量子比特操縱，進而實現量子計算。海外供應商有 IBM、Quantinuum、Atom、 Infleqtion 等，國內供應商有本源量子、量旋科技、國盾量子（與中科大合作）。

量子計算上游包括測控系統、量子比特環境等，市場規模占比達 40%。根據光子盒，量子 計算上游為量子比特測控系統、量子比特環境、芯片等，是實現量子計算的基礎，2024 年 量子計算上游環節占全市場規模的 40%。 2030 年全球量子計算上游市場規模有望提升至 725.7 億美元。根據光子盒《2025 全球量 子計算產業發展展望》，全球量子計算機上游有望迎來爆發式增長，2030 年市場規模將增 長至 725.7 億美元。

核心公司訂單&收入快速增長，印證板塊景氣度拐點： 核心公司訂單快速增長：從合同負債角度來看，25H1 量羲技術、國盾量子合同負債 分別為 4324 萬元、6940 萬元，相對 24 年底大幅增長。 核心公司收入快速增長：25H1 量羲技術、國盾量子（量子計算領域）實現收入分別 為 7080 萬元（已接近 24 年全年值）、5596 萬元（+284%），景氣拐點顯現。

4.量子計算成為中美必爭之地，自主可控正當時

 產業進入核心應用示范階段，龍頭控股權轉移推動商業化進程

量子計算機進入核心應用釋放階段，2024-30 年全球量子計算產業規模 CAGR 達 87.64%。 目前頭部量子計算機量子比特達到數百，能夠滿足某些場景應用，量子計算機進入核心應 用示范階段，有望步入高速發展的黃金期，專用量子計算機的商業價值或將率先釋放。根 據光子盒預測，全球量子計算產業規模有望從2024年50.4億美元提升至2030年的2199.8 億美元，期間 CAGR 達 87.64%。

量子龍頭國盾量子控股權變更為中電信集團，加強量子計算商業化協同。2025 年 1 月國 盾量子大股東從科大控股變更為中電信量子集團，目前中電信量子持股國盾量子 21.86%， 表決權比例為 40.43%，為國盾量子實控人。中電信量子集團為中國電信的量子技術商業 化推動平臺，控股國盾量子，將打通量子計算硬件和商業化之間的鏈條，國內量子計算商 業化有望提速。

量子信息產品受美限制出口，自主可控為必經之路

量子計算呈現中美歐三足鼎立的格局。根據光子盒研究院，2024 年全球量子計算主要市 場為北美、歐洲、中國，市場規模分別為 15.0、14.5、12.7 億美元，占比分別為 29.7%、 28.8%、25.3%。

美國限制對中國量子計算相關產品出口，量子計算成為中美必爭之地。近兩年，美國對量 子計算重視程度持續提升，已經上升到必爭高地的地位，相關措施包括上修量子領域研發 撥款，并限制量子技術產品向中方出口。1）上修量子計算預算：美國參議院通過《量子 倡議重新授權法案》，2025-2029 年對量子研發撥款從 18 億美元增至 27 億美元；2）限制 對中方出口：美國出臺《關于美國在有關國家投資某些國家安全技術和產品的條款》，禁 止美國人員向中方出口量子信息技術產品。

連續三年登上政府工作報告，國內持續重視量子科技發展。1）頂層持續強調量子科技： 量子科技連續三年被寫入政府工作報告，頂層政策持續重視量子技術；2）工信部等出臺 政策：24 年工信部發布《關于推動未來產業創新發展的實施意見》等政策推動量子計算發 展。

技術水平逐步對標&政策重視，自主可控有望持續推進。根據光子盒研究院統計，海外大 廠 IBM、谷歌、Rigetti 量子比特數分別為 1121、156、105 個，國產祖沖之三號、天衍 504、云蒙的量子比特數為 105、504、156 個，國產量子計算機量子比特數基本對標海外 多數頭部廠商。