机械行业量子科技专题：”十五五“重点发展方向，在不确定性中迈向未来

1机械行业量子科技专题”十五五“重点发展方向，在不确定性中迈向未来 中 泰证 券研 究 所 专 业｜ 领 先｜ 深 度｜ 诚 信 2026.3.4｜ 证 券 研 究 报 告 ｜ 分析师：王子杰 分析师：寇鸿基 执业证书编号：S0740522090001 执业证书编号：S0740525060005 2核心观点p量子科技正走向应用实践，重塑未来：量子科技是利用量子的量子力学特性（如叠加、纠缠），进行信息处理、传感和物质操控的技术。由于近年来量子技术的不断突破，量子科技的产业化进程已形成由上游核心硬件、中游系统集成与下游行业应用构成的清晰产业链。根据麦肯锡预测，预计到2035年全球量子产业市场规模将达到高达970亿美元。其中：1） 量子计算创造的全球价值可能在280亿-720亿美元之间。2）量子通信可能在110亿-150亿美元之间。3） 量子传感可能在70亿-100亿美元之间，总计高达970亿美元。预计整体市场到2040年或达到1980亿美元。p量子科技是战略级产业，国家间竞赛正悄然展开：从总量来看，美国在授权专利总量方面保持领先地位。而我国在物理科学领域的量子技术出版物数量占比达42%，位居全球首位。我国在量子产业科研成果较多，但在产业化上仍与美国仍存在阶段性差距。在公共投资上，中国和美国呈现"双雄并立"格局，政府投资规模远超其他国家。在社会融资效率上，2025年Q1-Q3，美国量子企业融资总额达到$4045.06M，而中国同期仅为$79.23M，两者差距高达约51倍。鉴于“十五五”规划将量子产业发展提至较高地位，后续我们预计或有进一步提高公共投资及社会化融资效率的产业政策出台，中国追赶的决心毋庸置疑。p量子科技产业链远期价值巨大：未来十年，量子计算市场或将步入一个规模巨大且高度商业化的新阶段：1）量子计算领域：量子比特环境、测控系统、量子芯片。2）量子通信领域：量子随机数发生器（QRNG）、量子密钥分发（QKD）、抗量子密码（PQC）保障信息传输安全，产业应用覆盖国防、金融、电信等领域。量子精密测量领域：量子陀螺仪、量子压力、量子重力梯度仪、量子电磁场计、量子磁力计、量子重力仪。Ø建议关注相关标的：国盾量子（量子科技领域领军企业，稀缺量子全产业布局标的）、广电计量（主业增长稳健，开拓量子精密测量）、中集车辆（间接投资量旋科技）、金卡智能（间接持有国科量子通信网络股权）、罗博特科（子公司ficonTEC在光计算方向与世界知名量子领域的企业在测试和组装方面建立业务及合作关系）、禾信仪器（拟收购量曦技术迈入稀释制冷机行业）、普源精电、大豪科技、蜀道装备、恒润股份、国仪量子（拟上市）、频准激光（拟上市）。p风险提示：量子科技产业发展不及预期；相关标的业务进展不及预期；相关标的业绩不及预期；研报使用的信息存在更新不及时风险；市场规模测算偏差。3目录C O N T E N T S量子市场：计算引领远景，通信与测量开启早期商用从“物理原理”到“应用实践”的跨越：量子科技重塑未来123国别竞争：我国从“单项冠军”到“全方面发展”4相关标的梳理4图表1：量子比特可处于|0>，|1>组合的任意叠加态图表2：量子纠缠态来源：51CTO，中泰证券研究所 来源：现代服务产业技术创新联盟，中泰证券研究所1.1、量子科技：从“物理原理”到“应用实践”的跨越Ø量子是某些物理量不可再分的最小基本单位。量子系统具有内禀的不确定性，这种不确定性是微观粒子波粒二象性的体现：量子科技正是利用量子的量子力学特性（如叠加、纠缠），进行信息处理、传感和物质操控的技术。量子纠缠实现了量子系统之间的超距关联，是实现量子通信和量子网络的基础；量子叠加提供了并行计算能力，是量子算法实现加速的根本原因。Ø量子科技的底层逻辑建立在基本原理之上：1）当两个或多个量子比特形成纠缠态时，它们的状态不再是独立的，而是作为一个整体存在——即使它们在空间上相隔遥远，对一个量子比特的测量会瞬间影响其他纠缠比特的状态。这种“非定域性”是量子通信、量子密钥分发和量子网络的核心基础，也为分布式量子计算提供了物理可能性。2）量子叠加是量子比特区别于经典比特的关键特性。一个经典比特只能处于0或1中的某一个状态，而一个量子比特可以同时处于｜0⟩  和｜1⟩  的线性组合状态，即叠加态。这种特性使得一个含有n个量子比特的系统能同时表示2ⁿ个可能的状态，从而在处理某些问题时（如大数分解、量子模拟）实现指数级的计算加速。5图表3：比特位数提升将指数级拉动量子计算能力图表4：利用特定噪声提高磁场量子传感器精度示意图来源：光子盒研究院，中泰证券研究所 来源：华东师范大学，中泰证券研究所1.1、量子科技：从“物理原理”到“应用实践”的跨越Ø当前量子科技的工程化突破主要体现在三大领域：Ø1、量子计算：经典计算中，运算是线性的，而量子运算是并行的，因此即使经典比特位数提升也只有一条线路；而n个量子比特，可以实现    种运算线路，即在优化、模拟与机器学习等领域实现指数级加速。其核心挑战在于克服退相干与操作误差，当前主要技术路线包括超导、离子阱、光量子、中性原子等；Ø2、量子通信：基于量子不可克隆（一个未知的量子信号无法被完美复制）与测不准原理（任何窃听行为都会不可避免地留下痕迹，从而被通信双方立刻发现）。实现原理上无条件安全的密钥分发，中国通过“墨子号”卫星与千公里级光纤网络，率先实现了从实验室到天地一体化的规模化应用；Ø3、量子测量：利用原子、光子等量子体系对环境参数的极高敏感性，实现在时间频率、重力、磁场等领域超越经典极限的测量精度。这一技术有望在时间频率基准（如更高精度的原子钟）、地球物理勘探（如重力/磁场测绘以探测地下资源）、以及生物医学成像（如新一代量子增强型核磁共振）等诸多领域引发革命性变化。2n61.2：量子科技发展历程：近半个世纪来逐步迈向应用Ø1984年首个量子密钥分发协议提出：IBM科学家提出首个量子密钥分发协议，开创了量子保密通信新范式。该协议基于量子不可克隆原理，从物理机制上确保了密钥分发的无条件安全性，突破了传统密码学的局限，提出了利用单光子量子态进行信息编码和传输的基本框架，为后续的BB84等协议奠定了理论基础。标志着量子通信从纯理论研究迈向工程化探索的开端，推动了量子光学和量子信息技术的交叉融合。 Ø1994年Shor量子算法问世：Shor提出的大数分解量子算法，展现了量子计算的颠覆性潜力。该算法在理论上证明量子计算机可高效解决传统计算机难以攻克的大数分解问题，对现代密码体系构成直接挑战。这不仅推动了量子纠错编码理论研究，还激发了全球对量子计算的研究热情，促使政府和企业加大投入，为后续量子处理器设计指明了方向，促使研究人员开始探索量子比特的物理实现方案。Ø2016年“墨子号”量子卫星发射：我国成功发射世界首颗量子科学实验卫星，实现了星地量子通信的关键技术突破。该成果标志着量子通信从地面光纤传输迈向天地一体化传输新阶段，为构建