量子科技被視為引領未來科技革命和產業(yè)變革的戰(zhàn)略制高點，我國已在“十四五”規(guī)劃中將量子信息列為前沿科技重點方向。

1. 量子科技簡要介紹

1.1 量子力學

量子力學是描述微觀粒子(如原子、電子、光子)運動規(guī)律的基礎物理理論。日常生活中看到的、遵循經典物理規(guī)律的宏觀物體，特點是確定性和連續(xù)性。比如，一輛汽車在某一時刻有確定的位置和速度。

微觀粒子的行為具有概率性和不連續(xù)性的核心特征(即“量子化”，能量是一份一份的，而不是連續(xù)變化的)。在這個尺度下，可以像波一樣擴散，又像粒子一樣被測量，這種“波粒二象性”是量子力學的起點。

1.2 量子疊加

一個量子比特可以同時處于0和1的疊加狀態(tài)。這好比一枚旋轉的硬幣，在落地前，它既可以被認為是“正面”也可以被認為是“反面”，處于一種多種可能性的混合狀態(tài)。這意味著，n個量子比特可以同時表示2的n次方種狀態(tài)。

1.3 量子糾纏

兩個或多個量子比特之間一種強烈的關聯(lián)現象。一旦粒子發(fā)生糾纏，無論它們相隔多遠(即使是宇宙兩端)，其中一個比特的狀態(tài)變化會瞬間影響到另一個粒子。這種神奇的、超距的關聯(lián)就是量子糾纏。這種關聯(lián)并非傳統(tǒng)意義上的信息傳遞，無法用于實現超光速通信，但其在實現量子并行計算方面至關重要。

1.4 量子態(tài)制造及量子糾纏態(tài)創(chuàng)造

制造一個單一的量子態(tài)，核心就是使用激光、微波、電場、磁場等“工具”，對單個微觀粒子(如電子、光子)進行精確的“初始化”和“操控”，使其處于一個明確、純凈的量子狀態(tài)，以便后續(xù)進行計算或信息編碼。

具體制造方法(以常見的量子比特為例):超導量子比特、離子阱量子比特(用電磁場將單個原子離子懸浮在真空腔中)、光量子比特。

量子糾纏讓兩個量子比特發(fā)生某種形式的“碰撞”或“交流”( 直接相互作用，適用于超導、離子阱等固態(tài)或原子系統(tǒng)，自發(fā)產生(適用于光子)-這是最常用也最直觀的方法)，使它們的命運捆綁在一起，以至于描述其中一個的狀態(tài)時，必須同時描述另一個，無法分開。但不是所有量子都可以產生糾纏狀態(tài)，必須在純凈、低溫、隔絕的環(huán)境下。

假如在上海制造了一對有量子糾纏關系的散子(比如粒子A和粒子B)，在制造完成的那一刻，他們就形成了個不可分割的關聯(lián)系統(tǒng)。然后將A留在上海，把B運到北京，這個過程保證兩個量于不受任何干擾。在上海對粒子A進行“測量”相當于擲般子，得到一個隨即結果、比如是3，就在上海出現3的這一瞬間(超光速通信)，無論此前北京是什么狀態(tài)，它都會立刻、確定性的變成3點。但無法確定北京是因為自己測度還是上海測度，需要經典信息告知。量子糾纏必須結合經典通信，才可以完成有意義的信息傳輸。。

量子糾纏理論上任何距離都可以，只要糾纏態(tài)在分離和傳輸過程中不被破壞。

原理上無限制:量子力學理論本身不禁止任意距離的糾纏。

技術上有限制:限制在于如何將制備好的糾纏粒子對分送到很遠的地方，并在此過程中保護它們脆弱的量子態(tài)不被環(huán)境干擾(這個過程叫“退相干”)。

現實成就:我國“墨子號”衛(wèi)星將糾纏光子對從太空分發(fā)到兩個地面站，距離達1200公里，并成功驗證了糾纏的存在。這證明了在千公里量級上，量子糾纏是切實可行的。大多數狀態(tài)下是60KM的距離，可以保持有效性。

未來展望:通過發(fā)展“量子中繼”技術(像接力賽一樣分段傳輸和純化糾纏)，有望實現全球尺度的量子糾纏網絡。

1.5 量子科技

量子科技是主動利用量子力學的獨特原理(主要是量子疊加和量子糾纏)來對信息進行編碼、計算、傳輸和測量的新技術體系。

• 統(tǒng)信息編碼:傳統(tǒng)計算機使用比特(bit)作為信息最小單位，其狀態(tài)非0即1，就像開關。
• 子信息編碼:量子信息的基本單位是量子比特，它利用量子疊加特性，可以同時處于0和1的疊加狀態(tài)。這好比一枚旋轉的硬幣，在落地前同時包含著正面和反面的所有可能性。一個量子比特能承載的信息量遠超一個傳統(tǒng)比特。

1.6量子科技的優(yōu)勢。

量子科技的優(yōu)勢并非對現有技術的簡單改良，而是根本性的突破，主要體現在:

• 高效計算能力:對于某些特定類別的問題，例如大數分解(關系現有加密體系安全)、復雜分子模擬(用于新材料藥物研發(fā))、大規(guī)模組合優(yōu)化(如物流、金融組合優(yōu)化)等，量子計算機有望將計算時間從經典計算機所需的數千年縮短至數小時甚至更短。
• 安全的通信方式:量子通信基于量子力學的不確定性原理和不可克隆定理，使得任何竊聽行為都會對通信狀態(tài)產生不可避免的干擾，從而被立即察覺，實現原理上無法被竊聽的安全通信。.
• 精準測量精度:量子精密測量利用量子態(tài)對環(huán)境的高度敏感性，可以將測量精度提升數個數量級，在時間基準(原子鐘)、導航、醫(yī)學成像等領域有廣泛應用前景。

2. 量子科技的核心應用領域

2.1量子計算

量子計算旨在利用量子比特的疊加和糾纏特性，調控量子信息單元(量子比特)進行計算的新型裝置，其硬件需要在極低溫、高度隔絕的極端環(huán)境下運行，以保護脆弱的量子疊加態(tài)。本源量子(卡車大小)中電信量子(面包車)圖靈量子(冰箱)。

• 傳統(tǒng)計算(串行好比一個人在一個巨大的迷宮里找出口，必須一條路一條路地依次嘗試，路徑越多，耗時越長。。
• 子計算(并行)：利用量子疊加和糾纏，量子計算機能同時派出無數個“分身”，瞬間探索迷宮的所有路徑，從而快速找到出口。商業(yè)應用本源悟空72量子比特峰值算力=4720000PFLOPS~3.7萬臺神威太湖之光~500億臺聯(lián)想天開N79Z(2024全筆記本出貨量17億臺/生產300多年)。業(yè)務是以租貨算力平臺為主。

目前有多種技術路線并行發(fā)展，包括超導電路(如谷歌、IBM 采用)、離子阱、光量子(我國處于國際第一方陣)、半導體量子點(如Intel采用)等。研究報告顯示，其應用潛力巨大，預計到2035年，全球市場規(guī)模有望超過8000億美元。當前應用探索已廣泛覆蓋:金融領域:用于復雜風險模型計算、投資組合優(yōu)化、算法交易及欺詐檢測。能源與物流:優(yōu)化電網調度(上海電力已開始探索)、物流路徑規(guī)劃等。材料與制藥:模擬分子結構，加速新藥和新材料研發(fā)。

2.2量子通信。

目前最成熟的應用是量子密銷分發(fā)(QKD)。其核心不是直接傳輸信息內容，而是安全地分發(fā)一個隨機的加密密鑰。發(fā)送方(A)將密鑰信息編碼在單個光子的量子態(tài)上發(fā)送給接收方(B)。根據量子力學原理，任何竊聽行為都會不可避免地擾動光子的量子態(tài)，從而被通信雙方察覺并丟棄不安全的密鑰。使用絕對安全的密鑰對信息進行加密后，再通過傳統(tǒng)信道傳輸，從而實現無法被竊聽的保密通信。。

2025年5月，中科院證實，國產“天河四號”量子計算機(512量子比特)在8分鐘內完成RSA-2048破解的準確率達到93.7%。RSA(非對稱)加算法是主流加標準，廣泛用于銀行賬戶、加密貨幣錢包、加密通信、數字簽名等領域，抗量子加密標準(POC)普及前仍是主流方案。

這是目前三大方向中最接近實用化和產業(yè)化的領域，我國在此領域具有國際引領地位。

量子密鑰分發(fā):通過“京滬干線”、16個重點城市城域網以及“墨子號”衛(wèi)星等基礎設施，安全密鑰分發(fā)。量子隱形傳態(tài):仍在基礎研究階段，是未來遠距離量子信息網絡的核心。

2.3量子精密測量

利用量子系統(tǒng)(如原子、光子)對環(huán)境擾動(如磁場、時間、重力)的極端敏感性，制造出超高精度的傳感器。例如:。

• 量子磁力儀:通過測量原子自旋在外磁場中的變化來探測極微弱磁場，可用于心磁、腦磁探測等生物醫(yī)學領域或資源勘探。
• 量子時鐘(原子鐘):利用原子能級躍遷頻率的極其穩(wěn)定性來定義時間基準，精度可達數十億年不差一秒，對金融高頻交易、導航至關重要。該領域部分方向我國已處于國際先進水平。雖看似“小眾”，但應用前景廣泛。
• 金融安全:可用于構建更精準、抗干擾的金融授時系統(tǒng)(量子時鐘)。
• 軍事與科研:用于高靈敏度雷達、礦藏探測、基礎物理研究等。

3. 量子科技企業(yè)現狀

當前，國內量子科技產業(yè)處于早期發(fā)展階段，呈現出概念火熱但核心企業(yè)稀缺的顯著特點。企業(yè)預警通數據顯示，注冊名稱或業(yè)務范圍涉及“量子計算技術服務”的企業(yè)超過2500戶，絕大多數僅將量子科技作為其眾多業(yè)務板塊之一，真正以量子技術為核心主業(yè)的企業(yè)數量有限，市場存在一定的“蹭概念”現象。

3.1量子科技產業(yè)企業(yè)經營現狀。

為準確評估產業(yè)實況，選取萬得信息技術股份有限公司[1]編制的量子技術指數所含48家上市公司作為分析樣本。

從權益市場表現來看，量子技術指數（884208.WI）在2025年以來呈現波動上行態(tài)勢，從年初的6937.6點經歷震蕩調整，4月初觸及階段性低點6646.83點，隨后開啟上漲行情，8月中下旬至9月初出現快速拉升，10月29日觸及期間高點，此后有所回調，截至12月29日仍收于10445.88點，較年初漲幅50.56%，反映資本市場對量子科技長期前景的看好。

進一步分析這48家樣本公司近三年（2022-2024）經營狀況，探究量子科技產業(yè)發(fā)展現狀。

一是從營收表現看，營收持續(xù)增長的企業(yè)有18家，占比37.5%，業(yè)務拓展能力較強；營收波動較大的有18家，占比約37.5%，營收有增有減，穩(wěn)定性不足；營收持續(xù)下降的有12家，占比25%，業(yè)務面臨拓展壓力或轉型困難。

二是從盈利能力方面看，凈利潤持續(xù)增長的企業(yè)僅10家，占比20.8%；凈利潤波動較大的有19家，占比39.6%，盈利水平起伏較大；凈利潤持續(xù)下降或處于虧損狀態(tài)的有19家，占比39.6%。

綜合來看，一是量子科技相關企業(yè)仍處于高強度的研發(fā)投入期和市場培育的早期階段，營收增長動能不穩(wěn)，盈利能力普遍較弱，甚至需要承擔階段性虧損，產業(yè)整體盈利模式尚待成熟。

二是權益市場資金正有選擇地聚焦于在量子技術核心部件、安全應用或與高景氣行業(yè)（如算力、能源）結合方面具備實質性技術突破和明確業(yè)務落地前景的少數企業(yè)，而非進行普適性的概念炒作。

三是量子科技相關企業(yè)呈現出較為明顯的“老企業(yè)、新賽道”以及區(qū)域集聚特征。多數在權益市場上表現活躍的企業(yè)并非新設主體，均是有著二十年以上發(fā)展歷史的成熟企業(yè)，在自身原有主營業(yè)務基礎上，向量子技術的上游核心部件、支撐系統(tǒng)或特定應用場景進行延伸拓展。從注冊地來看，企業(yè)主要集中在產業(yè)基礎雄厚、人才資源豐富的省市（如安徽、北京、江蘇、廣東、浙江、湖北），形成初步的產業(yè)集群效應。

四是從企業(yè)的經營范圍和技術側重來推斷，量子通信技術和產業(yè)化成熟度相對更高，已初步具備商業(yè)化落地的條件，量子計算仍處于核心技術攻關、原型機研發(fā)和特定行業(yè)應用探索的早期階段，其他企業(yè)雖提及“量子計算技術服務”，大多作為其眾多技術儲備或探索方向，尚未像量子通信那樣形成清晰的網絡建設與運營模式。

[1] 萬得作為金融機構廣泛使用的權威金融數據服務商，其編制的指數在金融行業(yè)內具有較高的認可度和參考價值，適合作為銀行業(yè)分析量子產業(yè)的重要依據。