计算机行业量子计算：“量”力而行，下一代计算革命伊始

请务必阅读正文之后的重要声明部分计算机证券研究报告/行业点评报告2025 年 02 月 23 日评级：增持（维持）分析师：孙行臻执业证书编号：S0740524030002Email：sunxz@zts.com.cn基本状况上市公司数337行业总市值(亿元)48,803.62行业流通市值(亿元)42,351.97行业-市场走势对比相关报告1、《国家数据集团组建在即，数据要 素 市 场 化 改 革 步 入 深 水 期 》2025-02-16报告摘要发展必要性：量子优越性展示，远期市场空间超百亿美元。相较传统计算，量子计算的优势在于并行计算、指数级速度和高效能耗，具备独特的量子叠加和纠缠特性，可以实现问题降维，展示其计算优越性。近年来，全球近 250 家企业已针对量子硬件和量子软件展开了产业布局和生态竞争，根据中移动 2023 年报告，实用的通用量子计算机须具备 100 万量子比特和 1000 逻辑量子比特规模，需要到大规模容错阶段才能够实现，预计需要 10~20 年。技术路线：稳定性+扩展性+误差纠正为核心挑战，技术路线分化。量子计算的技术攻坚之路长坡厚雪，核心技术改善围绕稳定性、可扩展性和误差纠正展开。主流量子计算路线可以分为两类：一类是以超导路线、硅半导体路线为代表的人造粒子路线，另一类是以离子阱路线、中性原子路线、光量子路线为代表的天然粒子路线。应用前景：科研+商业化并驱，金融+能源+物流+制药空间可期。应用探索方向来看，目前主要聚焦量子模拟、量子组合优化、量子线性代数三大领域。随着科研与商业化的并行驱动，目前已开始走向行业场景应用探索阶段，但尚未实现大规模可容错通用量子计算。金融、能源材料、物流运输和制药医疗是市场规模扩容的核心驱动因素，根据麦肯锡预测，量子计算市场规模将在未来 5-10 年加速发展。海外：大厂群雄逐鹿，技术路线各异——Majorana 1 重稳定，Willow 重高速。2024年 2 月，微软 Majorana 1 问世，成为世界首个拓扑核心构建的量子处理单元，凭借拓扑保护特性显著降低错误率，具备高处理速度、小尺寸等特性。而谷歌 Willow 于2024 年 12 月发布，能够在在不到五分钟的时间内完成一项标准基准计算，其解决问题的速度远快于目前最快的超级计算机。相比之下，Majorana 1 与 Willow 的发展重心有所不同，微软偏向打造更高的内在稳定性，而谷歌更专注于提升计算性能和高效纠错能力。国内：院所中流砥柱，顶层规划协同——超导与光量子双轨竞速。受到政策端的支持，量子计算已成为我国战略发展的重点技术之一。量子产业的发展主要由科研院所支撑，截止目前，我国已实现研发国产光量子计算先锋“九章三号”与具备顶级超导量子计算优越性的“祖冲之三号”等产品。投资建议：量子计算在并行计算、指数级速度和高效能耗的必要性被不断验证，产业实践如火如荼，中美大厂及科研院所技术迭代加速，不断在稳定性、扩展性、误差纠正等核心挑战方面挖掘新的解决方案，产业空间可期，技术路线各异，建议关注：国盾量子、科大国创、神州信息、中国长城等。风险提示：技术迭代不及预期；商业化进展不及预期；研究报告中使用的公开资料可能存在信息滞后或更新不及时的风险。行业点评报告- 2 -请务必阅读正文之后的重要声明部分内容目录一、量子计算启新篇，从实验室验证迈向商业落地......................................................... 31.1 发展必要性：量子优越性展示，远期市场空间超百亿美元................................. 31.2 技术路线：稳定性+扩展性+误差纠正为核心挑战，技术路线分化......................41.3 应用前景：科研+商业化并驱，金融+能源+物流+制药空间可期.........................6二、中美量子计算加速竞逐，轮番领跑态势火热............................................................. 82.1 海外：大厂群雄逐鹿，技术路线各异——Majorana 1 重稳定，Willow 重高速.. 82.2 国内：院所中流砥柱，顶层规划协同——超导与光量子双轨竞速.................... 10投资建议..........................................................................................................................12风险提示..........................................................................................................................12图表目录图表 1： QPU、GPU、CPU 特性对比............................................................................ 3图表 2： 全球量子计算市场规模与头部厂商布局计划.....................................................4图表 3： 量子计算各主流技术路径进展及相关公司情况（不完全统计）....................... 5图表 4： 量子计算多种硬件技术路线对比....................................................................... 6图表 5： 量子计算在各行业领域的技术和应用成熟度.....................................................6图表 6： 量子计算在各行业领域的具体应用场景及预计落地时间...................................6图表 7： 量子计算到 2035 年市场规模估值可能达到万亿美元级别................................7图表 8： 2030E 与 2035E 全球量子计算下游应用规模（%）........................................ 7图表 9： 23-24 年量子计算在金融、化工等领域的落地进展...........................................8图表 10： 运用四子结构实现容错量子计算的路线图.......................................................9图表 11： 谷歌的技术进展与 Willow 在 RCS 经典基准测试下的结果.............................9图表 12： Majorana 1 与 willow 技术指标对比...............................