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量子計算全線提速!數字中國核心賽道,布局龍頭全梳理

作者:樂晴行業觀察

目前第三代自主超導量子計算機本源悟空已順利投入運作,大陸己正式進入量子算力可用時代,機構測算市場規模10年增長有望超40倍。

作為量子資訊技術産業的核心,量子計算被視為催生新型生産力的關鍵戰略方向,機構測算市場規模10年增長有望超40倍,行業空間十分廣闊。

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量子計算全線提速!數字中國核心賽道,布局龍頭全梳理

量子計算展現出“量子霸權”與“量子優越性”的潛力,有望颠覆傳統計算的極限。

随着量子計算機技術的不斷進步和成本的顯著降低,預計未來其在各行各業的應用将會得到全面加速。

量子計算機帶來計算量突破:

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資料來源:《圖解量子計算機》

量子計算行業概覽

量子是參與基本互相作用的實體實體的最小不可分割機關,是構成物質和能量的基礎。

量子資訊領域中,量子計算、量子通信和量子測量是三大核心分支。

量子計算是一種新型的計算模式,其嚴格遵循量子力學規律調控和處理量子資訊單元,展現出量子優越性,并緻力于開發出通用且可程式設計的量子計算機。目前量子計算正處于技術驗證和應用探索的重要階段。

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量子比特也稱量子位,是量子計算的基本單元,能夠展現量子效應的實體實體。與經典計算機中隻能表示0或1狀态的比特不同,量子比特由于量子的疊加性質,能同時存在于多種狀态之中。

國際學術界根據相幹操縱量子比特的規模,設定了三個重要的“裡程碑”:首先是實作“量子計算優越性”,其次是開發出專用的量子計算機,第三是量子計算研究的核心任務,是實作多量子比特的相幹操縱。

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資料來源:量子計算與程式設計入門

量子計算包括量子态制備,量子态的精确調控控和量子态的測量。

目前量子計算硬體發展采取了多種技術路徑并行推進。有基于微觀結構建構具有分立能級系統的“人造粒子”方法,如超導和矽半導體技術;還有直接操控微觀天然粒子的技術,如離子阱、光量子以及中性原子等。

祖沖之”系列超導量子計算原型機:

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資料來源:實體學報

量子計算産業鍊

量子産業是高度交叉的領域,融合了傳統科學領域的多個方面,産業鍊正在不斷擴大。

量子計算上遊包括環境支撐系統、測控系統以及各種關鍵裝置元件和元器件;中遊是整個産業生态的核心,主要包括量子計算原型機和相關軟體的開發;下遊為各行業的應用。

産業鍊核心環節劃分為量子算法、量子硬體和量子應用三大部分。

量子算法高度複雜主要由高校和國家主導的技術研究組成,産業化程序相對較慢;量子硬體方面,量子計算機是實作量子計算的核心,也是目前産業化進展較快的部分;量子應用是量子資訊技術的實際應用領域,包括密碼學、量子優化和量子通信等。

量子計算機産業鍊:

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資料來源:ICV

量子計算競争格局和龍頭梳理

全球市場來看,美國在量子計算産業鍊上占據先發優勢,包括IBM、谷歌、微軟、亞馬遜等衆多企業布局,美國在超導、離子阱、光量子等多個子領域均保持領先。

國内中科院潘建偉院士上司的研究團隊成功建構了包含255個光子的量子計算原型機“九章三号”,重新整理了光量子資訊的技術水準,并打破了量子計算優越性的世界紀錄

光量子計算的國際競争态勢:

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國内量子計算領域一些企業也在迅速崛起,其中包括騰訊、華為等大型網際網路企業,在光量子計算機等方面取得了明顯優勢。

此外,近年來國内外加速推出了各種類型的量子計算雲平台,不斷疊代更新。

國内北京量子資訊科學研究院釋出了53誇父量子計算雲平台;中國科學技術大學擁有176比特的“祖沖之号”量子計算雲平台;本源量子等多家機關也共同推出了量超融合計算平台。

國内外代表性量子計算雲平台發展概況:

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資料來源:信通院

量子科技産業正處在研發和産業探索的初期階段,在量子資訊技術領域有全方位布局的企業以國盾量子、科大國創、本源量子等為代表,上下遊廠商包括西部超導、東方中科、福晶科技、神州資訊、三未信安、亨通光電、中興通訊、光庫科技、信安世紀等均有布局。#量子##量子計算##量子科技##量子通信##财經##科技##頭條創作挑戰賽#

結語

今年政府工作報告強調要開拓量子技術、生命科學等新興領域,并設立一批未來産業先導區。目前大陸自主研發的量子通信裝備已經為國家重大活動提供了關鍵的資訊安全保障。量子計算正處于快速發展的階段,未來提高量子比特的測控精度也是實作量子計算機實用化的核心挑戰。

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