1、西南证券研究发展中心 通信研究团队 2024年5月 量子科技专题 量子应用逐步落地,关注政策支持 1 2 4 核心要点 量子科技是我国重点发展的未来产业,也是大国博弈的重要领域。量子科技政治地位重要:2024政府工作报告强调,要积极培育新兴产业和未来产业,制定未来产业发展规划,开辟量子技术、生命科学等新赛道,创建一批未来产业先导区;在“十四五”规划和2035年远景目标纲要中明确,中国将在包括量子信息在内的八大前沿领域实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技项目。同时,量子技术国际流动及其受限,是大国博弈的重要领域:美国对在中国投资量子领域的资本进行严格限制,同时将22家中国量子领域企业纳入出口
2、管制实体清单;欧盟对量子计算外包限制严格。量子科技的突破能够极大提升国家的各领域实力,因此,量子科技有望获得持续的政策倾斜和资金支持。量子通信是信息保密的重要方向,已实现商用落地。量子科技包含三大主要研究方向,其中量子通信是商用化较快的领域。量子通信是利用量子的物理学特性进行信息保密传输的技术,能够实现最高安全等级“信息论安全”。在量子计算机高速发展的背景下,现有加密体系将受到严重冲击,因此现有密码体系需要转换到量子密码或抗量子密码体系下,以实现信息在保密周期内的安全保密。目前,我国已建成超1万公里的、全国性的量子保密通信骨干网络,通过地面光纤和量子卫星实现了量子保密通信广域网络,后续分支网络
3、、城域网络和行业应用有望加速落地,据测算,我国量子城域网建设市场空间约有500亿元,C端应用市场规模也将持续扩大。量子计算将赋能AI等多个领域,或在27年实现技术突破。量子计算是采用量子比特为基本单位的计算机技术,利用量子的叠加和相干等特性,在数据的并行计算中具有优势,能够实现计算效率的指数级提升。目前全球量子计算机量子比特数量正由数百个向数千个迈进,而量子计算关键技术,如量子比特数量、量子纠错、量子算法等有望在2027年左右形成突破,届时全球市场规模有望快速增长至434亿美元,待商业化应用进一步落地后,市场规模将快速增长至千亿美金体量。量子测量推动国际测量标准变革,量子传感器逐步商用。量子测
4、量是利用外界变化对微观粒子的影响来测量物理量的技术,量子传感器产品在时间测量、磁场测量、重力测量、惯性测量、目标识别等领域具有广泛的应用前景。量子测量能够突破经典测量极限,实现传感器产品的精确化、小型化、高灵敏度化等升级,赋能多个领域。目前国际标准化组织已将7个基本物理量实现“量子化”,未来更多基本单位都将与量子挂钩。各领域量子传感器正逐步走出实验室实现商用化,据ICV,到2030年全球量子精密测量市场规模将达到25.3亿美元,22-30年CAGR为8%。相关标的:国盾量子、光迅科技、震有科技等。风险提示:量子通信网络建设不及预期;量子计算机研发不及预期;量子精密测量研发不及预期等风险。8Xa
5、VcWfV9W8XfVfVbRbP9PnPnNsQrNjMoOtOfQmPqR8OmNoOxNrMxPvPmNtO目 录 1 量子科技概述:三大发展方向,政策支持力度大 2 量子通信:信息加密重要发展方向,逐步实现商业化落地 3 量子计算:算力潜力巨大,关键技术逐步突破 2 4 量子精密测量:单位标准化必需,技术快速演进 5 相关标的 量子是指一个物理量最小的不可分割的基本单位。一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位,则这个物理量是量子化的,并把最小单位称为量子。例如,“光的量子”(光子)是一定频率的光的基本能量单位,其同时具有波动和粒子的性质,即光的“波粒二象性”。描述量子微观世界的理论
6、量子力学。量子力学是描述原子和亚原子尺度的物理学理论,有别于经典理论,粒子尺度上其状态是由波函数描述的一系列可能的概率分布,而不是一个精确的值。量子力学包含了一系列经典物理学难以描述的原理,如不确定性原理、量子纠缠以及量子叠加等。量子力学的原理不仅在物理学中有着基础性的作用,也是量子技术如量子计算、量子测量和量子加密的基础。数据来源:维基百科,百度百科,西南证券整理 1.1 量子力学:量子科技的理论基础 量子力学部分理论概述 基本原理基本原理 简简要描述要描述 波函数与测量问题 量子系统的状态由波函数(通常表示为)描述,它是空间中的概率幅度分布。波函数的绝对值的平方给出了粒子出现在某个位置的概