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【报告导读】

1. 突破经典极限，培育经济增长新动能，产业推进有望超预期。

2. 量子科技重点代表公司：国盾量子——全栈式平台龙头；禾信仪器——上游核心部件突破者；IonQ (IONQ)——海外量子计算龙头企业，全球离子阱技术领跑者。

突破经典极限，培育经济增长新动能，产业推进有望超预期：量子科技是建立在量子力学基本原理基础之上，通过对微观粒子量子态（如叠加、纠缠）的主动调控与利用而形成的前沿技术集群，代表着全球科技竞争的战略制高点，是引领未来产业升级与经济社会变革的关键驱动力，“十四五、十五五规划建议”中均重点提及培育量子科技行业。与传统技术主要依赖经典物理规律不同，量子科技通过对量子态的精确操控，在信息处理、传输和测量等维度实现了原理性的突破，其核心产业应用主要涵盖量子计算、量子通信安全与量子精密测量三大方向。其中，量子计算具备超越传统计算机的超强算力，可在新药研发、材料设计、金融建模等领域实现颠覆性突破。量子通信基于量子不可克隆原理，能提供理论上绝对安全的信息传输，是未来数字经济与国家信息安全的重要保障。量子精密测量则能突破经典测量极限，广泛应用于导航、能源、医疗等高精度需求场景。

根据国际前沿科技咨询机构ICV TA&K & Quantum China统计，2024年，全球量子科技产业整体规模达80亿美元。分地区看，其中北美占比31.45%、欧洲占比26.91%、中国占比24.03%、亚太地区（除中国）占比12.74%、其他地区占比4.87%。ICV预计全球量子科技产业2024至2030年的年平均增长率（CAGR）将达到76.27%，到2035年量子总产业规模则有望达到9089.1亿美元，其中量子计算将达8077.5亿美元，整体来说市场空间巨大。

量子科技重点代表公司：

国盾量子——全栈式平台龙头：公司是我国同时覆盖量子通信、计算、测量三大方向的稀缺标的。量子通信业务深度绑定国家骨干网与城域网建设；量子计算整机及核心组件实现国产化交付，2025年前三季度营收同比增90.3%，亏损大幅收窄。随着中电信量子集团成为控股股东，公司在市场渠道与经营效率上实现强强联合，后续获取大规模订单能力有望持续超预期。

禾信仪器——上游核心部件突破者：公司计划通过并购上海量羲切入量子计算核心装备——稀释制冷机领域。公司将凭借高端仪器技术底蕴，抢占巨大的国产替代市场，解决产业"卡脖子"问题，受益于量子计算基础设施自主化趋势。

IonQ (IONQ)——海外量子计算龙头企业，全球离子阱技术领跑者：公司实现99.99%的双量子比特门保真度，突破容错计算关键阈值。其提出的#AQ性能标准更贴近实际算力，Tempo系统已实现#AQ 64，技术领先优势显著，是布局全球量子计算前沿技术的标杆标的。

技术迭代与产业化进程不确定性的风险；盈利周期与市场需求培育风险；政策与资金支持可持续性的风险等。

正文

一、突破经典极限，培育经济增长新动能

量子科技是建立在量子力学基本原理基础之上，通过对微观粒子量子态（如叠加、纠缠）的主动调控与利用而形成的前沿技术集群，代表着全球科技竞争的战略制高点，是引领未来产业升级与经济社会变革的关键驱动力。与传统技术主要依赖经典物理规律不同，量子科技通过对量子态的精确操控，在信息处理、传输和测量等维度实现了原理性的突破，其核心产业应用主要涵盖量子计算、量子通信安全与量子精密测量三大方向。其中，量子计算具备超越传统计算机的超强算力，可在新药研发、材料设计、金融建模等领域实现颠覆性突破。量子通信基于量子不可克隆原理，能提供理论上绝对安全的信息传输，是未来数字经济与国家信息安全的重要保障。量子精密测量则能突破经典测量极限，广泛应用于导航、能源、医疗等高精度需求场景。

自“十四五规划”首次将量子信息列入七大科技前沿领域以来，“量子安全通信”、“量子计算”、“量子精密测量”等方向相继被纳入全国多地发展规划和重点工程。“十五五规划”建议中再次重点提及量子科技：提出前瞻布局未来产业，推动量子科技、生物制造、氢能与核聚变、脑机接口、具身智能、6G等成为新的经济增长点。

回顾“十四五”期间成就：在量子计算领域，中国科学技术大学研制的“祖冲之三号”超导量子计算机成功实现了105个量子比特的相干操纵，集成105个数据比特和182个耦合比特，成为目前世界上性能最高的超导量子计算原型机。在处理量子随机线路采样任务时，其计算速度比现有最快超级计算机快约15个数量级，比谷歌2024年公布的最新成果仍高出6个数量级。与此同时，光量子计算路线也在同步推进。在“十四五”期间，中国科学技术大学团队研制的“九章三号”光量子计算原型机首次实现了对255个光子的高斯玻色取样能力，将计算复杂度大幅提升。

在量子通信领域，2025年3月，中国科学技术大学等多家科研机构在中国与南非相距约1.29万公里的两地间，实现了量子密钥分发与图像数据“一次一密”加密传输，单次卫星过境期间生成安全密钥约100万比特。这是我国首次打通万公里级量子链路，也是我国星地量子网络建设从验证到实用的重要跨越。此外，全国多个区域加速构建量子城域网体系，中国电信依托“QKD+PQC”（量子密钥分发+后量子密码）融合架构，已在北京、上海、合肥等十六个城市建成量子城域网，并陆续接入国家量子保密通信骨干网，提供抗量子攻击的密钥分发与加密服务。其中，北京量子城域网已在政务、金融、能源、医疗等关键领域开展示范应用，为首都级别的数据传输建立起量子安全屏障。

量子精密测量领域，在“十四五”期间同样取得了丰硕成果：在原子钟、量子陀螺仪、量子雷达、弱磁场测量等领域，中国的技术水平已接近或达到国际先进水平。钻石单自旋传感器、量子磁力仪等关键产品相继问世，打破了国外长期技术垄断。

根据国际前沿科技咨询机构ICV以及光子盒研究院提供的数据显示，2024年，全球量子科技产业整体规模达到了80亿美元。分地区看，其中北美占比31.45%、欧洲占比26.91%、中国占比24.03%、亚太地区（除中国）占比12.74%、其他地区占比4.87%。ICV预计全球量子科技产业2024至2030年的年平均增长率（CAGR）将达到76.27%，到2035年量子总产业规模则有望达到9089.1亿美元，其中量子计算将达8077.5亿美元。

二、量子计算及产业链

（一）实现算力优越，攻克纠错难关

量子计算是一种利用量子力学原理进行信息处理的计算模型，其核心是以量子比特（qubit）为基本运算单元，通过叠加、纠缠与干涉等特性实现信息处理方式的根本性变革。与传统计算机相比，量子计算在特定复杂问题（如大数分解、分子模拟等）上具备指数级加速潜力，通过特定算法，量子计算可以展现出比经典计算机更快、更准确、更节省资源的计算优势，有望成为推动未来算力跨越式发展的关键引擎。

当前全球量子计算竞争格局日趋激烈，技术封锁范围已从整机延伸至上游核心设备与部件。在这一背景下，中国正加速推进产业链自主化进程，在核心设备研发与系统集成方面取得显著进展，逐步构建起独立自主的产业生态。根据ICV TA&K & Quantum China研究分析，在量子计算机整机的能力地位排名方面，美国和中国处于第一梯队，欧洲与亚太地区（除中国）处于第二梯队。

量子计算机整机的价格从小几千万到大几千万不等，价格差异主要取决于包括比特数在内的性能指标，以及对芯片、配套稀释制冷机及测控系统等硬件设备的要求——要求越高，总价自然越高。然而需要明确的是，量子计算机的比特数并非决定其能力的唯一标准。芯片的保真度、相干时间等质量指标同样至关重要。从“九章”到“祖冲之”系列的发展历程中，中国已成功研制出具备105个物理量子比特的处理器，这无疑是世界级的成就，并在特定硬件路线上实现了“量子优越性”，标志着中国在算力维度上已证明其超越经典计算机的潜力。

但根据光子盒等研究显示，“量子优越性”的达成并不等同于“量子实用性”的实现。其中，“量子纠错”是迈向实用化的关键瓶颈。物理量子比特本身极为脆弱，其固有错误率远高于经典计算机的基本要求。若要将“不完美”的物理比特升级为“完美”的逻辑量子比特，就必须通过量子纠错编码——通常一个逻辑比特需要数十个至数万个物理比特进行冗余编码与保护。量子纠错的核心在于突破“纠错阈值”。要成功实现纠错，并确保逻辑量子比特的寿命和保真度优于其构成元件，单个物理比特的门操作保真度必须超过一个极高的门槛（通常为99.9%以上）。如果物理比特的保真度低于这一阈值，那么再多的物理比特堆砌也只是“Garbage In, Garbage Out”，无法构建出有效且能长时间运行的逻辑量子比特，更无法支撑具有实际应用价值的量子算法。

谷歌Willow的发布以及该团队研究人员近期提出的“量子回声”算法，实现了可验证的量子优势。随后，IBM宣布在AMD的商用现场可编程门阵列（FPGA）芯片上，实时运行了其核心的量子错误纠正算法。这些科技巨头在量子领域的动作或许表明了一种行业趋势——即在追求减少物理量子比特错误基础上，实现可扩展的逻辑量子比特，重点在于突破容错阈值和实时错误解码能力。通过量子纠错，可以使逻辑量子比特的保真度超越组成它的物理量子比特的保真度，这被称为“突破盈亏平衡点”，这有望成为量子计算从实验室走向工业级工具的标志。

技术路线方面，超导、离子阱与中性原子路线被视为实现通用量子计算的主流路径，其中超导路线在工程化实现上进展最为显著，而光量子、半导体等路线仍面临扩展性瓶颈。技术路线各有千秋，核心差异在于：物理载体（电路/离子/光子）、操控能标（微波/光频/静电）、环境需求（低温/真空/磁场）及扩展瓶颈（退相干/串扰/光子损耗）等方面。软件层面，人工智能技术与量子计算的融合日趋深入，不仅在硬件测控、线路优化等方面发挥重要作用，未来更可能形成量子-经典混合智能的新型计算架构。

算法开发仍以适应含噪中等规模量子处理器为核心的混合算法（NISQ）为主，而量子纠错领域的突破性进展（如Google提出的Gröss码协议）正为迈向通用量子计算奠定重要基础。应用层面，尽管量子优越性已在特定任务中得到验证，但受限于硬件性能，当前产业应用仍以探索性场景验证为主，整体处于从实验室走向实用化的关键培育期。

（二）量子计算产业链分析

量子计算产业链上游是构建量子计算系统的基石，其核心价值在于为量子比特的稳定存在与精确操控提供必要的物理载体与环境支撑。当前，上游产业链主要包括极低温环境、精密测控系统与核心光子/芯片组件，其成熟度直接制约着中下游整机性能与规模化进程。国内外对比来看，欧美国家处于量子计算产业生态上游的企业数量更多且发展水平更高，在产品研制、技术创新以及市场需求等方面积累了较为优越的条件和资源。我国上游企业近几年发展迅速，相继推出各类自研产品，但在部分关键设备组件的性能指标、制造成本和市场认可度等方面仍有较大提升空间，国产替代是我国厂商的首要目标。

在低温环境支撑层面，稀释制冷机作为超导等主流技术路线的核心基础设施，通过创造接近绝对零度的极低温环境（10mK级）来维持量子比特的相干性。2022年欧美对华禁运后，国内产业链经历短期阵痛，但以中国电科16所、国盾量子为代表的企业已实现技术突破，其产品在温度、制冷量等关键指标上达到国际主流水平，初步完成国产替代。然而，在实现大冷量、高定制化目标上仍面临单组稀释单元性能提升与稀释制冷机中的“氦-3“进口依赖等挑战，技术迭代进入自主攻坚阶段。根据ICV TA&K & Quantum China统计，2024年全球10mK级稀释制冷机市场规模达3.54亿美元，其中，欧洲市场规模约1.47亿美元，北美市场规模约1.15亿美元，中国市场规模约0.58亿美元，其他地区市场规模约0.35亿美元。中国市场在经历2022-2023年供需失衡后，于2024年随产能释放快速恢复至近禁运前水平。

在控制系统领域，量子计算测控系统作为量子计算的“神经中枢”，相当于经典计算机里的主机，是实现量子比特操控、读取和纠错的核心设备。比特数是衡量量子计算机可实现计算能力的重要指标之一,未来超导量子计算机一定是朝着大规模量子比特的路径发展的，但更核心的难点是提升每个比特的操控精度,只有操控精度和比特数同步提升,才能提升计算能力。该系统已形成固态体系（超导/半导体）与非固态体系（离子阱/中性原子）两大技术分支。

在核心组件方面，激光器与感光元件构成了量子比特操控与读取的“感官系统”。其中，高稳定性、低噪声的窄线宽激光器成为离子阱与中性原子路线的关键。单光子探测器与电荷耦合器件等感光元件则持续向着更高探测效率、更低暗计数的方向演进。

在硬件载体层面，量子计算芯片（QPU）与经典半导体芯片有部分类似之处，包括曝光、刻蚀、镀膜、封装等，这也是超导量子处理器可以快速规模化的原因。但量子计算芯片技术原理不同，需要通过印刷电感、电容和约瑟夫森结来构造量子比特。量子计算的核心任务是多量子比特的相干操纵——如何实现对每个量子比特的精确操控。量子芯片的设计正深度融入纠错逻辑，表面码、LDPC码等方案重构着芯片的拓扑结构与耦合网络。超导路线依托成熟的半导体工艺在芯片化进程中领先，其EDA工具链逐步完善；而半导体量子点与金刚石色心等路线仍受限于材料纯度与微纳加工精度，工程化进程相对滞后。芯片层级的创新已成为衡量各技术路线成熟度的重要标尺，也是未来竞争的核心战场。

量子计算产业链中游企业包括量子计算原型机制造商和软件供应商，是量子计算产业生态的核心环节，同时也是企业数量较为集中的部分。原型机方面，全球从事量子计算原型机研制的企业中，专注于超导路线的企业数量最多，超过总量的三分之一，其次是离子阱、中性原子、光量子和硅半导体等技术路线。超导量子计算路线在2024年实现显著突破，其技术优势主要体现在三方面：量子处理器在门保真度等关键指标持续提升，运算速度达到微秒量级，同时借助半导体工艺实现了较好的比特扩展性。这种与成熟半导体产业的天然兼容性，使其在工程化进程中较离子阱、光量子等路线展现出更明确的产业化路径。另外，软件层已形成覆盖量子计算全生命周期的工具链：量子EDA软件为芯片设计提供仿真平台；测控系统软件构成实时调控的"神经中枢"；编译软件则承担着将量子程序转化为硬件可执行指令的关键桥梁作用。

国内外对比来看，大部分国家并行布局多种技术路线。欧美企业在数量、原型机研制能力、软件研发、开源社区建设等方面占据一定优势。中国的量子计算产业发展政策不断完善，创新成果孵化有利条件增多，原型机及软件企业成长空间广阔。

量子计算下游产业的核心价值在于实现量子算力的普惠化接入与行业应用转化，当前产业链下游以量子云服务为核心载体，有效解决了量子计算机购置成本高昂、操作维护复杂的核心痛点。通过提供远程接入服务，云平台显著降低了科研机构与企业的使用门槛，构建起连接硬件资源与终端用户的关键桥梁，加速了算法验证与应用探索的迭代周期。此外，从应用市场结构来看，科研领域仍是现阶段量子算力的主要需求方，高校、国家实验室及科技巨头通过真机采购开展基础原理研究与算法开发。但随着技术成熟度的提升，应用重心正快速向商业化场景迁移。其中，根据ICV TA&K & Quantum China预计，金融行业凭借对计算效率的极致追求，在投资组合优化、风险建模等复杂金融问题上的应用潜力明确，有望将成为未来市场规模最大的应用领域；生物医药与化工材料等领域紧随其后，在分子模拟、新材料发现等方向展现出持续增长的需求动能。

国内外对比来看，IBM、亚马逊、微软等国外企业的量子计算云平台在资源共享性、硬件多样性、应用案例丰富性、服务模式商用化等方面走在全球前列，并积极与不同行业企业合作，联合探索量子计算在相关行业领域的应用。我国量子计算云平台供应商在平台间协同合作、后端硬件水平、商业模式探索等方面仍有待提升。

在全球量子计算产业的竞争格局中，美国展现出全面领先的综合实力。其优势建立在完善的政策体系、雄厚的技术积累与活跃的资本生态之上，形成了从上游核心部件到中游整机研发、再到下游行业应用的完整产业闭环。尽管在低温设备等特定领域仍依赖欧洲供应链，但通过紧密的跨国合作与专利布局，美国成功构建了安全且有弹性的供应链体系。科技巨头如IBM、Google和Microsoft的深度布局，加之金融、医药、国防等领域的积极应用探索，共同巩固了其全球领导地位。

欧洲凭借其在高端制造领域的传统优势，在上游核心设备供应环节占据重要地位。Bluefors、Oxford Instruments等企业提供了国际顶尖的低温解决方案，而Rohde Schwarz、M Squared Lasers则在测控与激光领域保持技术领先。然而，欧洲在中游整机研发与下游应用生态建设方面整体稍逊于中美，正通过促进本土企业与传统行业巨头（如Roche、BASF）的合作，加速量子计算在各行业的落地应用。

而中国量子计算产业在外部技术限制的背景下，坚定推进自主可控的供应链建设。通过国家级政策引导与系统性布局，在上游关键设备领域实现了一系列突破，稀释制冷机、测控系统等核心部件已逐步完成国产替代。中游环节，以高校院所及衍生企业为核心的创新体系正持续发力，但或多或少面临研发资金相对紧张等挑战。以中电信量子集团为代表的央企正积极发挥产业引领作用，协同创新力量共同推动技术发展。

（三）量子计算投融资及产业规模情况分析

根据ICV TA&K & Quantum China统计，2024年全球量子计算领域融资规模达20.15亿美元，同比增长30.34%。从地域分布看，美国以12.60亿美元的融资规模占据全球主导地位，其融资规模相当于排名第二至第七国家融资总额的约两倍。英国（1.80亿美元）、加拿大（1.75亿美元）、澳大利亚（0.94亿美元）、以色列（0.71亿美元）、德国（0.58亿美元）等国家紧随其后，共同构成了量子计算投资的第二梯队。中国当年融资规模为0.47亿美元，位居全球第七，在绝对规模上与美国存在一定差距。

投资重点在2024年出现显著回调，重新由软件向硬件领域集中。这一转变主要源于两个关键因素：一方面，投资者认识到当前NISQ级量子处理器尚难以充分发挥现有量子算法的理论优势，硬件性能瓶颈已成为制约产业发展的主要矛盾；另一方面，随着Heron、祖冲之三号等新一代处理器在性能指标上取得突破，硬件技术进步的可观前景重新提振了市场信心。从区域策略来看，美洲硬件投资占据了该地区软硬件总投资额的92.71%，欧洲与亚洲也呈现出相似的投资偏好。这一投资趋势的深层逻辑与经典计算机发展历程相呼应：在技术萌芽期，产业价值主要沉淀在硬件环节；同时，领先的硬件企业通过向云平台、软件工具及行业应用等下游环节延伸，构建全栈能力的战略布局。从全球视野看，各国加大对硬件投入不仅基于商业考量，更蕴含着确保本国在下一代计算技术中掌握战略主动权的深远意图。

量子计算产业正迎来指数级增长窗口，根据ICV TA&K & Quantum China预测，全球产业规模将从2024年的50.37亿美元攀升至2035年的8077.50亿美元，实现超过160倍的规模扩张。这一增长轨迹将呈现明显的阶段性特征：2027年专用量子计算机的性能突破将推动产业规模突破百亿美元大关；2030年前后产业将进入加速期，规模有望陡增至2199.78亿美元；而在2035年左右通用容错量子计算的实现，将引领产业进入真正意义上的爆发阶段。整体来看，前期依赖硬件性能突破奠定基础，中期通过专用领域应用打开市场，长期则依托通用计算能力实现全面产业化。

上游市场规模预计从2024年的20.4亿美元增长至2035年的2527.2亿美元。其中，量子比特测控系统作为维持量子相干性的关键环节，更为精密、高效的测控系统的持续需求增加，从而增长最为迅猛，市场规模将从2024年的数亿美元扩展至2035年的996.2亿美元。同时，量子芯片作为计算能力的核心载体，随着对更先进、可扩展的量子芯片的需求持续上升，同样将实现指数级增长。

三、量子信息安全及产业链

（一）推动网络跃升，筑牢量子防线

量子安全是量子科技领域相对成熟、确定性较强的市场。量子安全作为应对量子计算威胁的核心防御体系，已形成以物理层安全与数学层安全为双翼的技术架构：物理路线即量子保密通信，其核心是密钥分发的安全：它利用量子不可分割、不可复制、测不准等物理特性，生成真随机数作为密钥，并在分发过程中确保任何窃听行为都会因干扰量子态而被通信方察觉，从而在物理原理上保障了密钥传递的过程安全。与之互补，数学路线则以抗量子密码为核心，旨在设计并部署新型密码算法，使得即使在未来量子计算机的攻击下，其计算复杂度仍足以保障信息的长期安全。

PQC (抗量子密码)和QKD(量子密钥分发)是两条主流的实现量子安全的技术路线，但并不是非此即彼的。鉴于我国完善的光纤基础设施，QKD能与之深度融合，构成信息安全长期、可靠的底层基础。同时，引入PQC则能发挥其算法灵活、易于升级的优势，形成有效的增强防护。因此，国盾量子主张，基于我国国情，采用“QKD为基础，PQC为增强”的融合防护模式更为合适。

量子保密通信正处于从点对点链路验证向规模化网络建设的关键转型期：随着全球量子计算研发进程加速，传统加密体系面临日益严峻的挑战，推动量子安全通信网络进入快速部署阶段。从初期的点对点量子密钥分发，逐步发展为支持多用户接入、具备路由交换能力的城域量子网络。与此同时，天地一体化网络架构成为重要发展方向，通过融合卫星量子通信与地面光纤网络，有效拓展量子密钥分发的覆盖范围与应用场景。例如，中国电信正积极推进量子城域网与"墨子号"量子科学实验卫星的天地协同验证。根据ICV等机构统计数据，截至2024年底，全球已建成近30个量子通信网络，并有超过10个网络项目正在积极推进中。这一建设浪潮主要集中在中国、欧洲、美国及日本等科技领先地区，反映出各国对构建量子时代通信安全屏障的战略共识。这一网络化发展趋势，不仅为政务、金融、能源等关键领域提供未来安全保障，更将催生包括核心设备、组网方案、安全服务在内的全新产业生态，为量子通信技术的商业化应用开辟更广阔空间。

我国量子科技上市公司代表——国盾量子在量子保密通信业务的商业模式主要可分为三种：第一种，作为量子保密通信基础设施的核心设备供应商和技术服务提供商，将量子密钥分发设备部署在经典运营商机房，利用经典通信光纤分信道传输量子光信号，从而把经典光纤网络升级为带密钥传递的安全量子保密通信网络；第二种，提供面向客户的量子安全平台及解决方案。例如，面向电力、银行等对保密性要求较高的领域，提供密码服务平台等方案，通过搭建量子密钥分发平台等，客户用平台产生的密钥进行信息加密；第三种，国盾量子与中国电信合作推出量子密话业务，目前普通用户可以在部分电信营业厅办理相关业务或套餐，更换成预充“量子密钥”的SIM卡，利用量子密钥和国密算法，结合“一话一密”“一次一密”，将量子安全技术和语音通话结合，保护工作信息、商业秘密和敏感数据的安全存储和传输。普通用户向电信付费，电信方面采购国盾量子的密钥技术服务并结算。密信密话业务政企客户较多，也可用于企业日常数字化办公应用（会议、公文、邮件等）、身份认证等，下游客户包括公检法、企业用户、个人用户等。

（二）量子安全产业链分析

量子安全产业链的上游作为技术基石，聚焦核心硬件与基础软件的研发突破。在硬件层面，量子光源、单光子探测器等专用光电器件与高性能密码计算芯片构成产业发展的基础支撑；软件层面则围绕抗量子密码算法设计、量子通信协议实现等关键环节构建核心技术壁垒。

产业链中游承担着技术产品化与解决方案集成的角色，厂商将上游核心技术转化为量子密钥分发终端、量子随机数发生器等商用设备，并通过构建融合量子密钥分发与抗量子密码的混合安全方案，推动"物理安全"与"数学安全"的协同发展。

根据ICV TA&K & Quantum China统计，量子安全产业链的下游在金融、政务和电信等高安全需求领域已取得一定应用成果。金融行业是积极探索应用的典型，众多银行利用量子保密通信和抗量子密码技术，保障金融交易数据的保密性、完整性和不可抵赖性，防范潜在的量子计算攻击风险。国防领域，机构运用量子安全技术，增强军事通信和信息系统的安全性，确保国防信息安全。通信电网行业同样积极应用，量子安全技术保障通信网络稳定和电力系统数据安全。尽管当前市场仍以国家级项目为主导，但随着技术成熟度提升，量子安全技术正逐步向物联网、自动驾驶、无人机等新兴领域拓展，为其提供高安全性的量子安全保障。

（三）量子安全投融资及产业规模情况分析

根据ICV TA&K & Quantum China统计，量子安全领域在2024年展现出稳健的发展态势，全球产业规模达到12.9亿美元，同比增长19.4%。这一增长主要得益于量子密钥分发、量子随机数发生器及抗量子密码等核心技术的持续突破，以及全球范围内对量子安全威胁认知的不断深化。从融资环境看，2024年全球共有11家量子安全企业获得融资，总金额达1.37亿美元，虽较2023年有所提升，但增速相对平缓。这一现象反映出资本对该领域仍保持审慎态度，行业规模较小与投资回报不确定性成为制约社会资本大规模流入的主要因素。量子安全产业发展将呈现明显的阶段性特征：2027年前为缓冲期，经典密码体系仍将维持相对安全；2035年左右随着经典密码面临实质性威胁，量子安全需求将迎来爆发式增长，ICV预计到2030年，产业规模将突破170亿美元，2024-2030年间年均复合增长率有预计达55.9%。

从量子安全各细分领域来看：根据ICV TA&K & Quantum China统计，产业规模方面，抗量子密码（PQC）以6.56亿美元的规模领跑，其发展得益于美国NIST首批抗量子加密正式标准的发布，为行业提供了明确的技术规范与发展方向；量子密钥分发（QKD）作为物理层安全的代表，市场规模达5.09亿美元，技术成熟度较高，在国防、电力、金融等高安全需求领域已形成稳定应用；量子随机数发生器（QRNG）虽然规模相对较小，为1.16亿美元，但其与PQC的技术协同价值日益凸显，通过提供真随机数源显著增强了密码体系的安全基础。

区域竞争格局呈现显著特征：中国在QKD和QRNG领域保持全球领先地位，体现了其在量子通信工程化方面的优势；北美则在PQC领域占据绝对主导，反映出其在密码算法与软件生态方面的传统实力。

四、量子精密测量及产业链

（一）突破感知极限，赋能精准应用

量子精密测量技术通过操控与读取原子能级、粒子自旋等量子态的演化信息，实现对物理量的超高精度感知，其作用在于“让之前测不到的现在可以测得到，让原本就能测得到的测得更准确”。该技术体系根据实现路径主要分为囚禁原子/离子、固态自旋及超导传感等方向，可覆盖磁场、时频、重力、旋转等关键物理量的测量需求。其核心竞争优势在于突破经典测量极限的精度与卓越的抗干扰能力，这使其在国防侦察、资源勘探、医疗成像及下一代通信系统等领域展现出变革性应用潜力。典型应用场景以国盾量子的冷原子重力仪为例——可以测量地球的重力加速度，精度达到小数点后八位，并且能够不间断联网进行组网测量，以测量地下地质的微妙变化。再例如，光量子雷达可检测空气中气溶胶等杂质，弥补了传统雷达人眼不安全、数据更新慢、光束可见易暴露、昼夜性能偏差、无法在人员密集区域展开工作的缺陷等。

（二）量子精密测量产业链分析

量子精密测量产业的上游主要包含核心硬件、外围保障系统和辅助硬件：核心硬件领域，超导纳米线单光子探测器凭借其卓越的探测性能成为量子雷达等应用的关键元件；超稳窄线宽激光器为光钟等设备提供精度保障；低相位噪声微波源直接决定原子钟与重力仪的最终性能；而微纳技术推动下的芯片级原子气室正加速传感器的小型化进程。外围保障系统通过低温、真空、磁屏蔽和隔振技术的协同，为量子态操控创造理想环境。此外，辅助硬件中，高性能低温线缆与电光调制器等组件则承担着信号保真与精确转换的关键职能。

中游整机制造领域，量子传感器正朝着集成化与模块化方向快速发展。当前时频、磁场和重力传感领域技术成熟度较高，已在多个行业实现应用突破，而在电场、温度等传感方向的技术优势尚待充分释放。未来整机发展将聚焦小型化与低功耗设计，以拓展在工业检测、移动设备等更广泛场景的应用空间，将有望推动量子精密测量从专业仪器向普惠化工具转变，为下游应用生态的繁荣奠定坚实基础。

量子精密测量技术在下游应用领域广泛：在时频计量领域，原子钟凭借其卓越的频率稳定性，为卫星导航、金融结算及深空探测等关键基础设施提供高精度时间基准。量子成像与雷达技术则通过突破经典探测极限，在国防侦察、智能交通及环境监测等领域构建起新的技术范式。在生物医疗领域，量子磁力传感器凭借其超高时空分辨率，为脑科学研究与神经疾病诊疗提供全新工具。量子电场测量技术则通过捕捉生物体微弱电信号，推动着新型医学诊断设备的发展。在资源勘探与基建监测领域，量子重力仪与陀螺仪凭借在动态环境下的稳定表现，为矿产探测、地下空间测绘等应用提供了革命性的解决方案。工业自动化领域同样受益显著，量子压力传感器与温度传感器在极端环境下的稳定性能，正推动着高端制造、能源化工等行业的技术升级。

（三）量子精密测量产业规模情况分析

根据ICV TA&K & Quantum China统计，2024年，全球量子精密测量产业规模达到16.74亿美元，其中北美占比39.12%、欧洲占比28.40%、中国占比17.89%、亚太地区（除中国外）占比9.95%、其他地区占比4.65%。ICV预计到2035年，随着量子精密测量市场的不断成熟和发展，全球产业规模将升至44.97亿美元。

从技术领域分析，时频测量作为产业的价值重心，其市场规模有望持续领跑，这得益于原子钟等技术在导航、通信等关键基础设施中的广泛应用。重力测量领域预计将在未来十年迎来显著增长，其驱动力主要来自量子重力仪在矿产资源勘探、地质结构监测等领域的独特价值。磁力测量凭借在生物医学成像、基础科学研究及国防应用中的成熟场景，继续保持稳定的市场地位。而旋转、电场、温度及压力等新兴测量领域的产业规模较小，其发展更多由特定的工业检测与科研需求驱动。

五、量子科技重点公司

（一）国盾量子

国盾量子是全球极少数在量子信息三大主要方向（量子通信、量子计算、量子测量）均具备规模化产业化能力的公司。公司始终高度重视核心组件的自主可控，公司量子通信核心产品QKD设备已完成元器件的全部国产化验证和样机设计。在量子计算和量子精密测量领域，关键技术和元器件例如量子计算核心组件稀释制冷机、室温测控系统、氧化钌温度计等也均已完成了国产化替代。公司的量子通信产品已在国家量子保密通信骨干网、地方量子保密通信城域网及行业接入应用中得到了大量实践验证。目前已有超过1.2万公里的光纤量子保密通信骨干网络以及多个星地对接节点、20余座城市的量子城域网使用其产品。在量子计算方面，公司超导量子计算室温测控系统等产品已在用户现场稳定使用，为用户完成了量子计算机整机部署的系统升级等服务。在量子精密测量方面，公司冷原子重力仪、单光子成像雷达等系列产品已在相关场景进行部署与试用，为进一步定型和迭代提供实验数据。

分三大业务具体产品来看：公司量子通信产品主要包括量子保密通信网络核心设备、核心组件、量子安全应用产品以及量子保密通信网络的管理与控制系统，并提供基于量子通信的技术开发及验证服务、量子保密通信网络运维服务、面向量子安全应用的相关技术服务等。公司已逐步成长为全球少数具有大规模量子保密通信网络设计、供货和部署全能力的企业之一，为各类光纤量子保密通信网络以及“星地一体”广域量子保密通信网络提供软硬件产品，推动量子保密通信网络和经典通信网络的无缝衔接。

公司量子计算产品主要包括超导量子计算机整机以及测控系统、稀释制冷机等核心组件，并提供量子计算相关技术服务。公司不断完善国产化自主可控产业链布局，是全球少数可提供高性能超导量子计算整机能力的企业之一。公司作为唯一企业单位，参与了“祖冲之系列”超导量子计算机科研工作，祖冲之三号实现105比特构建的量子计算优越性，刷新超导体系“量子计算优越性”世界纪录。

公司量子精密测量产品主要包括冷原子重力仪、单光子成像雷达、单光子探测器、光学传感器等量子精密测量设备及组件，并提供量子精密测量相关技术服务。

公司下游客户分板块来看：量子通信实用化程度高，公司为各类光纤量子保密通信网络以及“星地一体”广域量子保密通信网络提供软硬件产品及各类量子安全服务，下游客户包括政务、金融、电力、通信运营商等对信息安全有较高要求的单位；量子计算本身处在多种技术路线并存的早期探索阶段，实用算力还未出现，目前下游客户以政府、国有企业、科研机构为主，公司通过销售零部件和整机、与超算融合或者云平台等方式，服务科研院所及创新企业等，但其潜在的算力优势已受到气象、金融、航天、制药等行业的重视；而量子测量应用场景丰富，客户较为分散，产品已服务于科研、气象、地质等对高精度测量有要求的领域。

从公司发布的2025Q1-Q3财务报告来看，2025Q1-Q3实现营业收入1.9亿/+90.3%，归母净利润-0.26亿，同比大幅减亏，2025Q3单季度实现营业收入0.68亿/+126.5%，环比-32.9%，归母净利润-0.03亿，同比与环比均减亏。分业务看，量子计算业务对2025Q1-Q3营业收入同比大幅增长贡献较多，主要系公司向中电信量子集团“天衍”云平台提供的504比特超导量子计算机验收全部完成，以及为合肥超量融合计算中心“晁湖明月”提供的200比特超导量子计算设备验收部分完成；前三季度，量子通信业务收入约7600万元，同比增长30%左右，主要由于城域网中QKD技术应用渗透率与融合度提升，积极拓展骨干网沿线城市建设；量子测量业务收入约1800多万元，增长主要来源于冷原子重力仪等产品销量可观。2025Q3公司获中电信量子集团与中电信量子科技共计1.66亿订单，其中中电信量子集团包括量子城域网建设用密钥分发软硬件设备等相关产品0.77亿、交换密码终端设备0.12亿、280+比特超导量子计算项目0.63亿，中电信量子科技包括量子密话密信专项技术服务0.14亿。2025Q1-Q3公司实现销售毛利率47.2%/-9.8pct，2025Q3单季度实现销售毛利率44.9%/-4.1pct，量子计算业务较量子通信毛利率稍低但绝对水平仍高。中电信量子集团成为公司控股股东后经营效率有所提升，管理费用率与销售费用率大幅下降，2025Q1-Q3公司研发费用0.84亿/+58.5%，主要研发方向为稀释冷机、量子计算测控系统等高价值产品。

（二）禾信仪器

公司在质谱领域坚持续突破关键核心技术，填补国内空白，使中国成为少数掌握高分辨飞行时间质谱仪器核心技术的国家之一。公司持续拓展业务领域，拟通过发行股份及支付现金的方式购买上海量羲技术有限公司56%的股权。上海量羲主要为量子计算机提供极低温极微弱信号测量调控设备，是量子计算产业上游的配套设备系统（稀释制冷机、低温器件等）的提供商。其设备是量子计算机的重要组成部分，可以为超导量子计算芯片提供极低温、极低噪声、极低干扰的极端环境条件，并对量子比特极微弱信号进行传输、调控和读取。

此次并购的战略协同效应体现为：在技术层面，双方通过研发资源共享与技术融合，不仅能加速禾信质谱仪产品的迭代升级，巩固其技术优势，还将助力量羲技术突破离子阱量子计算路线，实现超导与离子阱双技术路径的并行布局；在市场渠道方面，双方客户群体高度契合且质量优异，涵盖政府、科研院所及科技企业，并购后可实现客户资源的有效整合与交叉开拓；在供应链环节，双方供应商资源存在显著重叠，合并后通过集中采购可增强议价能力，优化采购成本与付款条件，同时拓宽供应渠道，显著提升供应链的稳定性与资金使用效率。

作为量子比特环境领域的核心仪器，高端稀释制冷机全球市场长期被欧美垄断，中国的稀释制冷机曾严重依赖进口。从全球看，量子计算稀释制冷机的主要供应商有Bluefors（芬兰）、Oxford Instruments（英国）、Leiden Cryogenics（荷兰）、Cryo Concept（法国）、Form Factor（美国）等，其中Bluefors和Oxford Instruments两家占据了全球主要的市场份额。随着量子计算行业的快速发展，高端稀释制冷机的战略意义不断提升。2018年美国出台《出口管制改革法案》（ECRA），要求美国商务部对新兴和基础技术实施出口管制。2023年8月9日，美国总统签署《关于解决美国对有关国家的某些国家安全技术和产品的投资问题的行政令》，授权美国财政部部长禁止或限制美国对中国半导体和微电子、量子信息技术以及人工智能领域的某些投资，同时美国财政部发布上述行政令的监管范围。2024年5月9日，美国商务部工业和安全局（BIS）以“威胁国家安全”为由，将37家中国实体列入出口管制实体清单，其中包含22家量子计算相关技术研究机构和公司。2024年9月5日，美国商务部工业和安全局（BIS）发布一项临时最终法规，对美国与国际合作伙伴之间已达成的广泛技术协议的关键与新兴技术实施出口管制。该临时最终法规涉及量子计算、半导体制造和其他先进技术。稀释制冷机作为量子计算中的关键设备，进一步受到了出口管制影响。2024年10月28日，美国财政部发布最终规则《关于美国在有关国家投资某些国家安全技术和产品的条款》，禁止美国人员参与涉及对美国国家安全构成尤为紧迫的威胁的特定技术和产品的某些交易，涵盖半导体和微电子产品、量子信息技术以及人工智能。

根据上述行政令和最终规则，美国禁止对中国出口一系列用于量子计算的稀释制冷机及相关信号测控组件。此举旨在通过限制量子计算机的上游核心部件供应，来限制我国量子计算的发展。根据光子盒研究院的统计数据，2021-2022年，中国分别进口了60、53台稀释制冷机；2023年，根据市场公开数据，仅中标成交4台进口稀释制冷机；2024年，中国已经彻底无法进口稀释制冷机。国外禁运政策颁布后，我国只能依靠自主研发满足稀释制冷机的市场需求。通过持续投入研发，少数国内企业实现极低温的技术突破，不断打破欧美技术垄断，成功研制出高性能指标稀释制冷机，实现了国产替代。禾信仪器此次并购上海量羲有助于其抢占布局技术壁垒高的稀释制冷机行业、加速实现超导量子计算核心设备的国产化与商业化，从而切入量子科技前沿赛道，有望促进上市公司整体经营业绩的提升。

（三）IONQ

IonQ公司成立于2015年，是全球首家上市的纯量子计算公司，专注于离子阱技术。2025财年Q3单季度，公司实现总营收3987.00万美元，同比增长221.53%；归母净利润亏损10.55亿美元。公司在收入大幅增长的同时，加大其下一代计算硬件的投入力度。IonQ第三季度创造了新的技术记录，实现世界纪录的99.99%双量子比特门性能，并在IonQ Tempo上提前三个月实现了#AQ 64的2025年技术里程碑。同时，公司完成了对Oxford Ionics和Vector Atomic的收购，加强IonQ的全栈量子平台。

10月21日，IonQ宣布使用其专有的电子量子比特控制技术（EQC）实现了全球最高的双量子比特门性能，保真度超过99.99%，且无需基态冷却。这一纪录超过了Oxford Ionics（现属于IonQ）在2024年创下的99.97%的世界纪录，较其提升近3倍。根据IonQ的测算，在相同规模的设备上，这一突破将使错误校正后的性能提升1010倍，使容错量子系统离大众市场采用更近了几年。

IonQ的超高量子比特性能加速了公司向大规模容错系统迈进的道路，有以下主要优势：

1）纠错性能显著提高：极高的物理门保真度意味着更少的物理量子比特就能构建稳定的逻辑量子比特，这极大减少了容错系统所需的物理资源开销。同时，比之前的黄金标准99.9%的性能提高1010倍；

2）可以解决复杂的突破性用例：高性能量子比特能够实现低性能系统无法处理的复杂算法，为药物发现、材料科学、金融建模等领域的突破性应用提供了硬件基础；

3）产品交付加速：容错系统的构建不再需要庞大的物理比特库，缩短了从实验室原型到商业化容错系统的路线图时间，显著降低了大规模系统的成本和复杂性。

此前，2025年9月25日， IonQ宣布其第五代量子计算机IonQ Temp系统已成功实现了算法量子比特(#AQ)64的破纪录性能，比原定路线图提前了整整三个月，其计算空间比IBM当前公开的量子系统大36万亿倍。

#AQ（Algorithmic Qubit，算法量子比特）是一种关键的性能基准，旨在衡量量子系统在运行日益复杂且规模不断增加的量子算法时，仍能保持高保真度的能力。与单纯强调物理量子比特数量的指标不同，#AQ专注于量化量子系统的有用计算能力，即系统能够成功执行的、对客户具有实际意义的量子电路的深度和宽度。Tempo系统从2024年初实现的#AQ36飞跃到当前的#AQ64，意味着在不到一年内，其性能维度实现了倍的增长，可探索的解决方案空间扩大了超过2.68亿倍。

六、风险提示

1. 政策与资金支持可持续性风险：产业的发展与国家及地方的产业政策导向密切相关。当前政策环境积极，但若未来政策重心或扶持力度发生调整，可能对量子通信网络建设等长期项目的投资节奏产生阶段性影响。

2. 盈利周期与市场需求培育风险：作为前沿科技领域，量子信息产业技术研发投入大、市场培育周期。量子计算与精密测量等方向的商业化场景尚需时间验证与开拓，短期内公司业绩可能因收入规模有限和持续高投入而面临波动。

3. 全球供应链协同与稳定性风险：在复杂的国际经贸环境下，行业上游的部分高端元器件与科学仪器仍依赖全球供应链。虽然公司已在核心产品层面实现了关键组件的自主可控并制定了替代方案，但全球技术交流与合作的潜在变化，可能对技术路线的演进速度与新业务的全球化布局带来挑战。

4．技术迭代与产业化进程不确定性风险：量子科技是一项具有长远前景的探索性事业，其技术路径、性能突破与大规模商业应用的时间表存在固有不确定性。整个行业的发展节奏若慢于市场预期，可能会影响相关企业的成长速度与价值实现进程。

本文摘自：中国银河证券2025年11月28日发布的研究报告《【银河通信】行业深度_量子科技驱动产业变革，激活经济增长新引擎》

分析师：赵良毕

研究助理：刘璐

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