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

1. 量子科技簡(jiǎn)要介紹

1.1 量子力學(xué)

量子力學(xué)是描述微觀粒子(如原子、電子、光子)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ)物理理論。日常生活中看到的、遵循經(jīng)典物理規(guī)律的宏觀物體，特點(diǎn)是確定性和連續(xù)性。比如，一輛汽車在某一時(shí)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(gè)尺度下，可以像波一樣擴(kuò)散，又像粒子一樣被測(cè)量，這種“波粒二象性”是量子力學(xué)的起點(diǎn)。

1.2 量子疊加

一個(gè)量子比特可以同時(shí)處于0和1的疊加狀態(tài)。這好比一枚旋轉(zhuǎn)的硬幣，在落地前，它既可以被認(rèn)為是“正面”也可以被認(rèn)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(gè)量子比特可以同時(shí)表示2的n次方種狀態(tài)。

1.3 量子糾纏

兩個(gè)或多個(gè)量子比特之間一種強(qiáng)烈的關(guān)聯(lián)現(xiàn)象。一旦粒子發(fā)生糾纏，無(wú)論它們相隔多遠(yuǎn)(即使是宇宙兩端)，其中一個(gè)比特的狀態(tài)變化會(huì)瞬間影響到另一個(gè)粒子。這種神奇的、超距的關(guān)聯(lián)就是量子糾纏。這種關(guān)聯(lián)并非傳統(tǒng)意義上的信息傳遞，無(wú)法用于實(shí)現(xiàn)超光速通信，但其在實(shí)現(xiàn)量子并行計(jì)算方面至關(guān)重要。

1.4 量子態(tài)制造及量子糾纏態(tài)創(chuàng)造

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

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

量子糾纏讓兩個(gè)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(dǎo)、離子阱等固態(tài)或原子系統(tǒng)，自發(fā)產(chǎn)生(適用于光子)-這是最常用也最直觀的方法)，使它們的命運(yùn)捆綁在一起，以至于描述其中一個(gè)的狀態(tài)時(shí)，必須同時(shí)描述另一個(gè)，無(wú)法分開(kāi)。但不是所有量子都可以產(chǎn)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(duì)有量子糾纏關(guān)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(gè)不可分割的關(guān)聯(lián)系統(tǒng)。然后將A留在上海，把B運(yùn)到北京，這個(gè)過(guò)程保證兩個(gè)量于不受任何干擾。在上海對(duì)粒子A進(jìn)行“測(cè)量”相當(dāng)于擲般子，得到一個(gè)隨即結(jié)果、比如是3，就在上海出現(xiàn)3的這一瞬間(超光速通信)，無(wú)論此前北京是什么狀態(tài)，它都會(huì)立刻、確定性的變成3點(diǎn)。但無(wú)法確定北京是因?yàn)樽约簻y(cè)度還是上海測(cè)度，需要經(jīng)典信息告知。量子糾纏必須結(jié)合經(jīng)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(guò)程中不被破壞。

原理上無(wú)限制:量子力學(xué)理論本身不禁止任意距離的糾纏。

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

現(xiàn)實(shí)成就:我國(guó)“墨子號(hào)”衛(wèi)星將糾纏光子對(duì)從太空分發(fā)到兩個(gè)地面站，距離達(dá)1200公里，并成功驗(yàn)證了糾纏的存在。這證明了在千公里量級(jí)上，量子糾纏是切實(shí)可行的。大多數(shù)狀態(tài)下是60KM的距離，可以保持有效性。

未來(lái)展望:通過(guò)發(fā)展“量子中繼”技術(shù)(像接力賽一樣分段傳輸和純化糾纏)，有望實(shí)現(xiàn)全球尺度的量子糾纏網(wǎng)絡(luò)。

1.5 量子科技

量子科技是主動(dòng)利用量子力學(xué)的獨(dú)特原理(主要是量子疊加和量子糾纏)來(lái)對(duì)信息進(jìn)行編碼、計(jì)算、傳輸和測(cè)量的新技術(shù)體系。

• 統(tǒng)信息編碼:傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)使用比特(bit)作為信息最小單位，其狀態(tài)非0即1，就像開(kāi)關(guān)。
• 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(shí)處于0和1的疊加狀態(tài)。這好比一枚旋轉(zhuǎn)的硬幣，在落地前同時(shí)包含著正面和反面的所有可能性。一個(gè)量子比特能承載的信息量遠(yuǎn)超一個(gè)傳統(tǒng)比特。

1.6量子科技的優(yōu)勢(shì)。

量子科技的優(yōu)勢(shì)并非對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的簡(jiǎn)單改良，而是根本性的突破，主要體現(xiàn)在:

• 高效計(jì)算能力:對(duì)于某些特定類別的問(wèn)題，例如大數(shù)分解(關(guān)系現(xiàn)有加密體系安全)、復(fù)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(jì)算機(jī)有望將計(jì)算時(shí)間從經(jīng)典計(jì)算機(jī)所需的數(shù)千年縮短至數(shù)小時(shí)甚至更短。
• 安全的通信方式:量子通信基于量子力學(xué)的不確定性原理和不可克隆定理，使得任何竊聽(tīng)行為都會(huì)對(duì)通信狀態(tài)產(chǎn)生不可避免的干擾，從而被立即察覺(jué)，實(shí)現(xiàn)原理上無(wú)法被竊聽(tīng)的安全通信。.
• 精準(zhǔn)測(cè)量精度:量子精密測(cè)量利用量子態(tài)對(duì)環(huán)境的高度敏感性，可以將測(cè)量精度提升數(shù)個(gè)數(shù)量級(jí)，在時(shí)間基準(zhǔn)(原子鐘)、導(dǎo)航、醫(yī)學(xué)成像等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用前景。

2. 量子科技的核心應(yīng)用領(lǐng)域

2.1量子計(jì)算

量子計(jì)算旨在利用量子比特的疊加和糾纏特性，調(diào)控量子信息單元(量子比特)進(jìn)行計(jì)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(yùn)行，以保護(hù)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(jì)算(串行好比一個(gè)人在一個(gè)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(shí)越長(zhǎng)。。
• 子計(jì)算(并行)：利用量子疊加和糾纏，量子計(jì)算機(jī)能同時(shí)派出無(wú)數(shù)個(gè)“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(yīng)用本源悟空72量子比特峰值算力=4720000PFLOPS~3.7萬(wàn)臺(tái)神威太湖之光~500億臺(tái)聯(lián)想天開(kāi)N79Z(2024全筆記本出貨量17億臺(tái)/生產(chǎn)300多年)。業(yè)務(wù)是以租貨算力平臺(tái)為主。

目前有多種技術(shù)路線并行發(fā)展，包括超導(dǎo)電路(如谷歌、IBM 采用)、離子阱、光量子(我國(guó)處于國(guó)際第一方陣)、半導(dǎo)體量子點(diǎn)(如Intel采用)等。研究報(bào)告顯示，其應(yīng)用潛力巨大，預(yù)計(jì)到2035年，全球市場(chǎng)規(guī)模有望超過(guò)8000億美元。當(dāng)前應(yīng)用探索已廣泛覆蓋:金融領(lǐng)域:用于復(fù)雜風(fēng)險(xiǎn)模型計(jì)算、投資組合優(yōu)化、算法交易及欺詐檢測(cè)。能源與物流:優(yōu)化電網(wǎng)調(diào)度(上海電力已開(kāi)始探索)、物流路徑規(guī)劃等。材料與制藥:模擬分子結(jié)構(gòu)，加速新藥和新材料研發(fā)。

2.2量子通信。

目前最成熟的應(yīng)用是量子密銷分發(fā)(QKD)。其核心不是直接傳輸信息內(nèi)容，而是安全地分發(fā)一個(gè)隨機(jī)的加密密鑰。發(fā)送方(A)將密鑰信息編碼在單個(gè)光子的量子態(tài)上發(fā)送給接收方(B)。根據(jù)量子力學(xué)原理，任何竊聽(tīng)行為都會(huì)不可避免地?cái)_動(dòng)光子的量子態(tài)，從而被通信雙方察覺(jué)并丟棄不安全的密鑰。使用絕對(duì)安全的密鑰對(duì)信息進(jìn)行加密后，再通過(guò)傳統(tǒng)信道傳輸，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)法被竊聽(tīng)的保密通信。。

2025年5月，中科院證實(shí)，國(guó)產(chǎn)“天河四號(hào)”量子計(jì)算機(jī)(512量子比特)在8分鐘內(nèi)完成RSA-2048破解的準(zhǔn)確率達(dá)到93.7%。RSA(非對(duì)稱)加算法是主流加標(biāo)準(zhǔn)，廣泛用于銀行賬戶、加密貨幣錢包、加密通信、數(shù)字簽名等領(lǐng)域，抗量子加密標(biāo)準(zhǔn)(POC)普及前仍是主流方案。

這是目前三大方向中最接近實(shí)用化和產(chǎn)業(yè)化的領(lǐng)域，我國(guó)在此領(lǐng)域具有國(guó)際引領(lǐng)地位。

量子密鑰分發(fā):通過(guò)“京滬干線”、16個(gè)重點(diǎn)城市城域網(wǎng)以及“墨子號(hào)”衛(wèi)星等基礎(chǔ)設(shè)施，安全密鑰分發(fā)。量子隱形傳態(tài):仍在基礎(chǔ)研究階段，是未來(lái)遠(yuǎn)距離量子信息網(wǎng)絡(luò)的核心。

2.3量子精密測(cè)量

利用量子系統(tǒng)(如原子、光子)對(duì)環(huán)境擾動(dòng)(如磁場(chǎng)、時(shí)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(guò)測(cè)量原子自旋在外磁場(chǎng)中的變化來(lái)探測(cè)極微弱磁場(chǎng)，可用于心磁、腦磁探測(cè)等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域或資源勘探。
• 量子時(shí)鐘(原子鐘):利用原子能級(jí)躍遷頻率的極其穩(wěn)定性來(lái)定義時(shí)間基準(zhǔn)，精度可達(dá)數(shù)十億年不差一秒，對(duì)金融高頻交易、導(dǎo)航至關(guān)重要。該領(lǐng)域部分方向我國(guó)已處于國(guó)際先進(jìn)水平。雖看似“小眾”，但應(yīng)用前景廣泛。
• 金融安全:可用于構(gòu)建更精準(zhǔn)、抗干擾的金融授時(shí)系統(tǒng)(量子時(shí)鐘)。
• 軍事與科研:用于高靈敏度雷達(dá)、礦藏探測(cè)、基礎(chǔ)物理研究等。

3. 量子科技企業(yè)現(xiàn)狀

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)量子科技產(chǎn)業(yè)處于早期發(fā)展階段，呈現(xiàn)出概念火熱但核心企業(yè)稀缺的顯著特點(diǎn)。企業(yè)預(yù)警通數(shù)據(jù)顯示，注冊(cè)名稱或業(yè)務(wù)范圍涉及“量子計(jì)算技術(shù)服務(wù)”的企業(yè)超過(guò)2500戶，絕大多數(shù)僅將量子科技作為其眾多業(yè)務(wù)板塊之一，真正以量子技術(shù)為核心主業(yè)的企業(yè)數(shù)量有限，市場(chǎng)存在一定的“蹭概念”現(xiàn)象。

3.1量子科技產(chǎn)業(yè)企業(yè)經(jīng)營(yíng)現(xiàn)狀。

為準(zhǔn)確評(píng)估產(chǎn)業(yè)實(shí)況，選取萬(wàn)得信息技術(shù)股份有限公司[1]編制的量子技術(shù)指數(shù)所含48家上市公司作為分析樣本。

從權(quán)益市場(chǎng)表現(xiàn)來(lái)看，量子技術(shù)指數(shù)（884208.WI）在2025年以來(lái)呈現(xiàn)波動(dòng)上行態(tài)勢(shì)，從年初的6937.6點(diǎn)經(jīng)歷震蕩調(diào)整，4月初觸及階段性低點(diǎn)6646.83點(diǎn)，隨后開(kāi)啟上漲行情，8月中下旬至9月初出現(xiàn)快速拉升，10月29日觸及期間高點(diǎn)，此后有所回調(diào)，截至12月29日仍收于10445.88點(diǎn)，較年初漲幅50.56%，反映資本市場(chǎng)對(duì)量子科技長(zhǎng)期前景的看好。

進(jìn)一步分析這48家樣本公司近三年（2022-2024）經(jīng)營(yíng)狀況，探究量子科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀。

一是從營(yíng)收表現(xiàn)看，營(yíng)收持續(xù)增長(zhǎng)的企業(yè)有18家，占比37.5%，業(yè)務(wù)拓展能力較強(qiáng)；營(yíng)收波動(dòng)較大的有18家，占比約37.5%，營(yíng)收有增有減，穩(wěn)定性不足；營(yíng)收持續(xù)下降的有12家，占比25%，業(yè)務(wù)面臨拓展壓力或轉(zhuǎn)型困難。

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

綜合來(lái)看，一是量子科技相關(guān)企業(yè)仍處于高強(qiáng)度的研發(fā)投入期和市場(chǎng)培育的早期階段，營(yíng)收增長(zhǎng)動(dòng)能不穩(wěn)，盈利能力普遍較弱，甚至需要承擔(dān)階段性虧損，產(chǎn)業(yè)整體盈利模式尚待成熟。

二是權(quán)益市場(chǎng)資金正有選擇地聚焦于在量子技術(shù)核心部件、安全應(yīng)用或與高景氣行業(yè)（如算力、能源）結(jié)合方面具備實(shí)質(zhì)性技術(shù)突破和明確業(yè)務(wù)落地前景的少數(shù)企業(yè)，而非進(jìn)行普適性的概念炒作。

三是量子科技相關(guān)企業(yè)呈現(xiàn)出較為明顯的“老企業(yè)、新賽道”以及區(qū)域集聚特征。多數(shù)在權(quán)益市場(chǎng)上表現(xiàn)活躍的企業(yè)并非新設(shè)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(yíng)業(yè)務(wù)基礎(chǔ)上，向量子技術(shù)的上游核心部件、支撐系統(tǒng)或特定應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行延伸拓展。從注冊(cè)地來(lái)看，企業(yè)主要集中在產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)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(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)。

四是從企業(yè)的經(jīng)營(yíng)范圍和技術(shù)側(cè)重來(lái)推斷，量子通信技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化成熟度相對(duì)更高，已初步具備商業(yè)化落地的條件，量子計(jì)算仍處于核心技術(shù)攻關(guān)、原型機(jī)研發(fā)和特定行業(yè)應(yīng)用探索的早期階段，其他企業(yè)雖提及“量子計(jì)算技術(shù)服務(wù)”，大多作為其眾多技術(shù)儲(chǔ)備或探索方向，尚未像量子通信那樣形成清晰的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與運(yùn)營(yíng)模式。

[1] 萬(wàn)得作為金融機(jī)構(gòu)廣泛使用的權(quán)威金融數(shù)據(jù)服務(wù)商，其編制的指數(shù)在金融行業(yè)內(nèi)具有較高的認(rèn)可度和參考價(jià)值，適合作為銀行業(yè)分析量子產(chǎn)業(yè)的重要依據(jù)。