2024年中国量子信息行业运行报告：行业发展现状、产业链、竞争格局及趋势预测

中国量子信息行业发展现状分析及前景展望 编制：华经产业研究院 CONTENTS目录 量子信息产业概述 01.产业概述 02.发展历程 1.1量子信息产业概述 量子信息行业是指利用量子力学的基本原理（如加态、纠态和量子态测量】进行信息处理和传输的科学与技术领域。通信安全性和测量精度。量子信息技术的三个主要应用领域是量子通信、量子计算和量子传感与测量，华经情报 •·量子通信：利用量子纠缠和量子态传输实现超安全的信息传输。主要应用于量子密钥分发（OKD）和量子网络。 •：量子计算：利用量子位（qubits）进行计算，能够在某些特定问题上实现指数级的速度提升。包括量子算法的研究、 •·量子传感与测量：利用量子态的高精度特性进行超精细测量。应用于精密仪器、传感器和标准制定。 资料水源：华经产业研究院整理 化经产尘划完完起法仆经商训、行业简报，广业厚监、企业扣，如范个生化定制请联系存服。 1.2量子计算产业技术发展历程 •，量子计算是以量子比特为基本单元，利用量子叠加和于涉登原理实现并行计算，能够在某些集散复杂问题上提供指数级加速。华经情报 •·量子计算主要分类两大类：第一是以超导和硅半导为代表的人造粒子路线，第二是以离子阱、光量子和中性原子为代表的天然粒子路线。人造粒子路线可重用半导体集成电路制造工艺，在比特数量扩展方面有一定的优势，但是在提升逻辑门精度等指标方面受到基础材料和加工工艺等限制。天然粒子具有长相于时间和高逻辑门精度等优势。 中国量子信息PEST分析 01.政策环境分析 2.1中国量子信息行业政策环境分析 中国量子信息行业发展的政策背景以国家战略和科技创新驱动为核心，政府通过发布多项政策文件和专项规划，支持量子信息技术的研究与产业化国家在“十三五”和“十凹五”规划中明确将量子信息技术列为重点发展领域，并设立重大科技专项，推动量子通信网络和量子计算机的研发。同时，政策鼓励产学研协同创新，提供资金支持和人才培养，力求在全球量子信息技术竞争中占据领先地位。发布村间 2.2中国量子信息行业经济环境分析 数字经济的发展推动了信息技术基础设施的建设，包括高速互联网、云计算和大数据中心等。这些基础设施为量子信息重要。量子信息技术，如量子计算和量子通信，能够提供比传统技术更高效的解决方案和更安全的通信方式，满足数字算力使得复杂的量子计算任务得以更高效地处理，加速了量子算法的研发和应用验证。m 2.3中国量子信息行业社会环境分析 中国网络安全行业市场规模的上涨对量子信息行业产生了积极影响。随着网络安全需求的增加，量子信息技术，尤其是量子通信和量子密码学，成为保障信息安全的关键技术。量子通信提供的超高安全性和量子密码学的无条件安全性，能够有效应对传统加密技术的挑战，满足日益严格的安全需求。这种需求推动了对量子信息技术的投资和研发，加快了量子安全技术的商业化进程，并促进了量子信息行业的技术创新和市场拓展，从而推动了中国在全球网络安全领域的竞争力提升。 数据显示 2023年市场规模 预计2024年市场规模约为了21亿元 694亿元→ 受互联网技术发展的带动，行业市场规模稳步增长。 ◆2021年，随着数字化和互联网应用的普及，网络攻击和数据泄露事件频发，企业和机构对网络安全的需求急剧上升，推动了市场规模的增速加快。 北研究流整注 2.4中国量子信息行业技术背景分析 随着量子信息技术的不断进步，企业和研究机构积极开展技术研发，推动量子计算、量子通信和量子密码学等领域的创新：专利申请量的增加表明，相关技术的突破和应用正不断蒲现，其中2021年中国量子信息行专利申请量达到顶峰：华经情报 ?量子信息专利情况 ◆中国量子信息行业的专利申请量保持高位，反映出科研机构和企业对技术保护的重视专利申请不数量众多，还涵盖了量子计算、量子通信、量子密码学等多个子领域，显示了技术的多样化和复杂性， ◆专利申请主要集中在量子计算的算法和硬件、量子通信的加密技术、量子传感器等领域：这些技术在信息安全、计算效率和测量精度方面具有广泛应用潜力，因此吸引了大量的研发资源和专利保护。 ◆随着技术的遂步成熟，专利申请不仅局限于理论研究，还涉及到实际应用和产品化，这一趋势表明量子信息技术正在效基础研究向商业化应用迈进，相关专利不仅保护了技术创新，也为产业化提供了法律保障。 2.4中国量子信息行业技术背景分析 •量子计算硬件技术路线中，超导路线专利数量占比超过50%，光量子和中性原子路线技术创新热度高于离子阱和硅半导体。华经情报 •熟度不足，相关专利尚未大量涌现。华经情报网 产业愿陈，企业润却，享个生化亮制请联累存服 量子信息行业产业链 01.产业链结构 02.产业链上游 03.产业链下游 3.1量子信息行业产业链结构 芯片、光源、敏感元器件等。这些组件和技术为中游和下游提供了必需的硬件和技术支持。中游为集中在量子信息技术的核心设备和系统的开发和生产，包括超导原型机、量子密钥分发设备、量子时钟等。这些设备和系统是实现量子计算，量子通信和量子测量功能的核心。产业链下游包括量子信息技术的应用和服务，如云计算、金融、国防、通信、工业制造等领域。这一环节将量子信息技术实际应用于各个行业，推动了量子技术的商业化和普及。 3.2上游原材料及零部件分析一一DSP芯片 ◆中国DSP芯片的应用结构主要集中在道信领域，占比达56.10%，其次是仪表仪器领域，占比24.79%。消费电子及自动控制领域占比13.10%，而军串及航天航空领域占比最少，为6.01%， ◆中国DSP（数字信号处理）芯片行业市场规模近年来显著增长：主要受益于5G通信、人工智能、物联网和智能制造等新兴技术和应用的快速发展。2023年中国DSP芯片行业市场规模约为175.26亿元。 ◆DSP芯片的性能提升可以为量子右息技术提供更强大的计算能力：尤其在量子算法的模拟和优化过程中，能加速计竞过程，提高效率。呈子通信和量子测量中涉及大量的信号处理需求，DSP芯片的进步可以显者提升信号处理的速度和准确性，优化量子信息的传输和测量精度。 ◆随着这些领域对高性能号处理需求的增加，DSP芯片的市场需求不断上升：同时，国内厂商在技术研发和产业链布局上的投入增如也促进了本土DSP芯片市场规模的扩大： 资料来源：华经产业研究院整理 3.2上游原材料及零部件分析一一光电子器件 ◆5G通信、数据中心、光纤网络和消费电子产品等领域对光电子器件的需求不断增加，刺激了生产的扩张：光电子技术的持续创新和进步谁动了生产效率的提高：使得光电子器件的制造成本降低：产量得以增加，2024年1-6月：中国光电子器件行业产量约为9173.4亿只, ◆高质光电子器件的供应可以提高量子通信系统的性能和可靠性增强虽子密钥分发（OKD）等应用的安全性和稳定性。光电子器件在三子计算中的应用，可以提升呈子计算机的计算能力和精度，加速三子计竟技术的发展。 ◆有源器件在全球光电子器件市场中占据了绝大部分份领，这类器件包括激光器、光放大器、光探测器和发光二极管（LED）等，它们在通信、消费电子、工业控制和医疗设备等多个领域都有广泛应用： 虽然无源器件占比相对较小，但它们在光电子系统中同样起着至关重要的作用。这类器件包括光纤连接器、分路器、光册和滤波器等，主要用于光信号的传输、分配和管理。 资抖来源：五家欲计局，华经产业研究院整理 3.3下游应用领域分析 量子信息行业的产业链下游应用领域广泛，涵盖了国防、金融、通信、医疗、工业、科学研究和交通运输等多个关键领域。量子技术在这些领域的应用，不仅能够显著提升各行业的技术水平和效率，还能够推动新兴应用和市场的发展。 高度机密、安全性要求高、技术先进性强。 ⚫量子通信技术尽管进展迅速，但仍处干相对早期的发展阶段。技术研发的不及预期是影响其广泛应用的关键因素。 ⚫量子通信行业的发展依赖于一个稳定且成熟的供应链体系。量子通信作为项高精尖技术，相关组件和材料的供应可能受到限制。 资料来源：各企业外评授告，华经产业研究院整理 中国量子信息行业发展现状 01.量子通信 02.量子计算 03.量子测量 04.融资情况 4.1全球量子通信发展现状一一市场规模 全球量子通信行业市场规模近年来迅速扩大，量子通信以其无法被破解的加密特性，成为保障未来信息安全的重要技术尤其在金融、国防、通信等关键领域具有广泛应用前景。随着技术的不断进步和市场需求的增长，全球量子通信市场规模将进一步扩展，并推动相关技术和应用的快速发展。 根据数据显示 2023年市场规模 数据安全性的高度需求、以及QKD技术的不断成熟 10.8亿美元 ·未来预测 2030年市场规模预计上涨至196.8亿美元 2024年市场规模 2025年市场规模 26.7亿美元 54.6亿美元 4.1中国量子通信发展现状一一市场规模 中国量子通信行业市场规模近年来迅速增长，已成为全球领先的市场之一：行业市场规模由2019年的425亿元增至2022年的了09亿元，年均复合增长率为1了，3%， 根据数据显示 ⚫ 信息安全的高度重视以及大量科研投入和技术创新，促使市场规模上涨 2023年市场规模 805亿元 ◆量子密钥分发（OKD）网络的建设和商用进展带动行业取得显著成就， ◆未来，随着5G、数据中心和物联网等新兴应用的驱动，中国量子通信市场规模预计将继续扩大，进一步巩固其在全球市场中的领先地位。 资抖来源：工部，海关总署，华经产业研究院整理 4.1中国量子通信发展现状一一专利分析 中国量子通信行业的专利电请量近年来呈现快速增长趋势，反映出该领域的技术创新活跃和研发投入力度加大。特别显在QKD和量子卫星通信等关键技术领域，中国企业和科研机构积极布局，申请了大量专利，涵盖了从基础研究到应用技术的各个方面。这不仅增强了中国在量子通信领域的技术竞争力，也为行业的持续发展奠定了坚实的知识产权基础。 北京中创为南京量子通信技术有限公司以149项的量子通信专利申请数，排名第一。其次，国开启科量子技术有限公司。湖北凯乐量子通信光电科技有限公司的量子通信专利申请数量分别为104项、95项，中创为（成都）量子通信技术有限华经情报网 4.2全球量子计算行业发展现状一一市场规模 全球量子计算行业市场规模近年来呈现迅速增长的趋势，受益于通用量子计算机的技术进步及专用量子计算机在特定领材料科学、人工智能等领域。尽管自前仍处于早期发展阶段，但随着硬件性能的提升和算法的优化，全球量子计算市场规模预计将在未来几年持续扩大，成为科技和产业的重要增长点。全球量子计算市场呈现出动态变化的趋势，欧美及中国地区量子计算市场发展讯速，欧洲与中国未来份额有望持续提升。华经情报网 4.2量子计算行业发展现状一一市场结构及发展进程 立用探索在化学、金融、人工智能等多个领域广泛开展，产业生态初步形成。量子计算产业规模扩大，技术继续攀升量超融合趋势明显，国际电信巨头也逐渐关注并加入到量子算力布局中。 ）行业技术结构 ⚫·行业技术进展 ◆◆在NISQ时代，硬件投入仍然是市场的主力，2021年硬件市场占比达93%；但预计至2025年会迅速降至70%：届时软件和应用合计占到30%1从趋势上着，随着量子计算的发展，软件研发和初步应用会逐渐势大，到EQC时代，软件与应用合计预计占市场72%左右： ◆◆IBM、谷歌和中国在超导量子比特处理器上取得突破，IBM推出1121虽子位芯片，谷歌实现量子窃权，中国发布500比特量子芯片。 资料来源：华经产业研究院整理 4.3全球量子精密测量行业发展现状一一市场规模 量子精密测量产品和技术主要的应用方向有国防军事、航天探索、航空工业、计量测量、科学研究、生物检测等，其产业的市场规模主要包含了量子时间测量量子磁场测量、量子重力测量、以及其他量子精密测量仪器。 区域分布占比 市场规模走势 ◆◆◆量子精密测量市场的主要参与者在欧美地区，研究基础深厚