2025年中国量子计算产业市场现状及发展前景研究报告

2 智研咨询 YTELLIGENCERESEARCAGROUE .2025 RREPRT 中国量子计算产业市场现状及发 展前景研究报告 编制：智研咨询 www.chyxx.com服务热线：400-600-8596010-60343812 CONTENT柯品行研报告·专项定制·月度专题·市场池位证明·专精装新申报·可研报告·商业计划书·产业规划三 01量子计算行业相关概述 02 全球量子计算发展现状分析 03 中国量子计算行业市场现状分析 04 中国量子计算行业产业链分析 05 中国量子计算行业重点企业分析 录 → 06 中国量子计算行业发展趋势分析 www.chyxx.com服务热线：400-600-8596010-60343812 2 智研咨询柯品行研报告·专项定制·月度专题·市场池位证明·专精特新中报·可研报告·商业计划书·广业规划三 INTELIGENCERESEARC4CROU PART01 量子计算行业相关概述 最全面的产业分析·可预见的行业趋势 www.chyxx.com服务热线：400-600-8596010-60343812 ●1.1定义 量子计算与经典计算存在显著差异 2智研咨询 根据国家标准《量子计算术语和定义（GB42565-2023）》：量子计算是利用量子力学的基本特性实现问题求解的 计算模式，通过构建可精密操控的量子物理硬件系统，运行量子计算软件实现量子算法，求解计算问题，实现量子计算在特定问题或领域的应用：量子计算与经典计算在信息存储、计算能力、纠缠特性及计算方式上差异显著，这些差异不仅展现了两种计算模式的本质区别，更凸显了量子计算在未来科技领域的巨大潜力 量子计算与经典计算的区别 类型 量子计算 经典计算 原理 并行处理 输入输出 (比特)（比特） 10110101 侣总存储、 计算能力 量子计觉中的至子比特处于吾加态，两个三子持可后时代表4神状态，随着虽子比特数量增多，它表示的犬态效量呈指效级增，为处理海信息提供了可能。 经典计完基士经典物理学，仁息以二进制的比特存储 个比特就像一个音追的开关，非“0”即“1”。 纠继特性 虽子纠缠忙是虽子计算中的关键现象：处于纠维态的多个虽子比特，其状态变化会间影响到其他纠缠量子比特的状态。：这种特性为量子计觉实现高效的仁息传递和协厅计算提供了有力支撑，使得量子计算能够突破传统计算的限制，完或一些在经典计算 性架下！乎无法完成的任务 经典计算没有受加和纠统特性。 计算方式 晕子计具有橱率性，结果需逆过测晕获取：晕子汁凳利用干沙效应，增强正确答染出现的概率，经多次测至统训，分析得出较注确结果。在处理大观模复杂数据集和任务时，量子计算的适应性知高效性更强： 经典计算基于确定生逻辑运草，在相同初始条件下结来可预洲 资料.来源：智研资整洋www.chyxx.com ●1.2技术体系2智研咨询 量子计算已形成清晰的技术体系 量子计算已形成洁晰的技术体系，硬件、软件、算法是三大支柱，云平台是集成三者面向用户提供服务的应用与产业生态汇聚点。 当前，量子计算硬件包含逻辑门型量子计算机、专用量子计算机和基于经典计算的模拟器等主要类型。其中，逻辑门型量子计算机是通往大规模可容 错通用量子计兑的主流发展方向：玻色采样、相干伊和量子退火等量子计算模型和系统 可能在专用计算复杂问题中产生算力优势；基于经典计算的量子计算模拟器主要用于算法 研究和验证。 量子计超导离子阡光量子 算处理 器 中性原子 半导 ..... 量子计算技术体系框架 量子计 基础设论层平台层服务点运维管埋 算软件 量子计 算软件 Q-laa5QPaa5Q-Saas 量子编程语言(架) 量子编译(中间表示) 量子指令集 应用开发软件计算编译软件 芯片EDA软件 .... 测控系统软件 呈子模拟应用组合优化应用 量子AI应用 逻辑门型量子计算机专用量子 安全服务 基于经典计算 量子计算 量子模拟组合优化质因数分解 量子搜索 量子机器学习 计算机的模拟器 量子玻色样兰子电路摸换 量子启发算法 硬件 mk低温系统,超高亘空坏境 微波测控系统 激光测控察统 佐温电子学光电元器仁 环境保障 +++++测控校准 核心组件 计算相干伊辛吕子噪凸模拟 至子退火张兰网络摸帜 +..+.. 技术基础量子源控兰子纠错至子存储兰子态转按 ...... 资料来源：智研咨询整理www.chyxx.com 己智研咨询 ●1.3技术路径 >量子计算硬件目前有多种技术璐线 量子计算硬件目前有多种技术路线，处于并行发展阶段，大致可以分为两大类，一是基于微观结构形成分立能级系统的 “人造粒子”路线，如超导和硅半导体，二是直接操控微观粒子的天然粒子路线，如离子阱、光量子和中性原子，不同 结，在信号读取、退相十时间、可扩展性方面具有明显优势，B、谷歌、本源量子等企业纷纷对基开展了探索。 量子计算硬件主流路径分析 路径 原埋 优势 劣势 代表企业/研究机构 超导 是基于超导电路的量子计算方案，其 核心器件是超导约瑟夫森结 在呈子操控与读取、退相干时间、可控耦合、可扩展性等方面有较大优势 存在任温屏获、宇审射线IB干扰等问题 M、谷歌、中科大、本源量子等 离子阱 利用电荷与磁场间的交互作用力，形 成势阱携控带电粒子构建二能级量子 比特 消相干效应小、量子比特质量高、 制备与读取效率高 可扩展性差 lonQ、Quantinuum等 光呈子 利用单光子或光压缩态的多种自由度受环 进行量子念缩码和量子比特构建 境影响小、可常温环境工作、 相干时间长等 光子间没有相点作用而造成双呈子逻辑门难以实现 PsiQuantum、Xanadu. 上海交大等 中性原子 通过紧密聚焦激光束车列形成光摄约束中性原子在超高真空中悬浮并构建二能级系统，与离子技术有一定相似性 优势在于长相干时间和超高维列阵构建能力 逻辑门操控能力和保真度有待提升 ColdQuanta.Atom. Computing、哈佛大学 麻省理工学院等 硅半导体 在硅或者种化家等半导本材料制备门 控量子点来编码量子比特 可扩展性好，且与成熟CMOS工艺相兼容 电子自旅易受电磁环境影 响 日本埋化学研究所、中科大、本源量子等 资料天源：智计咨询整理WWW.ChyxX.COm 2 智研咨询柯品行研报告·专项定制·月度专题·市场池位证明·专精特新中报·可研报告·商业计划书·广业规划三 YTEL_IGENCERESEARC4GROU PART02 全球量子计算行业发展现状分析 最全面的产业分析·可预见的行业趋势 www.chyxx.com服务热线：400-600-8596010-60343812  量子力学诞生：马克斯·普朗克首次提出“量子”的概念，这被普遍认为是量子力学的开端。 量子版图灵机概念提出：保罗·贝尼奥夫首次提出了量子版的图灵机概念，为量子计算奠定了理论基础。 通用量子计算机的概念提出：戴维·多伊奇提出“通用量子计算机”概念，能够模拟任何物理过程，是量子计算理论的进一步深化。 肖尔算法正式提出：彼得·肖尔提出了“肖尔算法”，其核心依赖于量子傅里叶 变换的高效实现，能够以指数级的速度执行因式分解。 量子算法成功实现：1998年，IBM研究员IsaacChuang团队首次在两量子比特系统上实现了Grover算法。2001年，该团队利用量子计算机成功实现了Shor算法。 首款商用量子计算机发布：加拿大D-Wave公司正式发布了全球首款商用型量子退火机“D- WaveOne”，可应用于解决各种组合优化问题。 谷歌宣称实现量子霸权：谷歌利用53个量子比特在200秒内完成了传统超级计算机需一万年才能完成的计算，标志着量子霸权的首次实现。 中国量子计算机“九章”诞生：中国科学家构建了76个光子的量子计算原型机“九章”，实现了具有实用前景的“高斯玻色取样”任务的快速求解。 谷歌推出量子芯片Willow：谷歌推出最新的量子芯片Willow。使用更多量子比特进行拓展，可成倍减少错误，解决了量子纠错领域近30年来一直试图攻克的关键难题；同时在基准测试中，Willow展示了一流性能。 量子力学体系的建立：随着物质波假说、泡利不相容理论、矩阵力学、波动力学、狄拉克方程、不确定性原理、互补性原理等 一系列理论的提出， 量子计算的概念提出：理查德·费曼在“计算物理学会议”上提出使用量子计算机模拟 量子现象的想 量子电路复杂性模型及量子通信复杂性理论：姚期智首次系统地建立了类似于经典布尔电路的量 子电路复杂性模 量子搜索算法提出：洛夫·格罗弗开发了能加快无序数据搜索的Grover量子算法，大幅提升了 搜索效率。 HHL算法提出：MIT三位科学家联合开发了HHL算法，HHL算法用于数值求解线性方程组，该算法能够在对数 时间内近似线性方 IBM推出云端量子计算服务：IBM推出了云端量子计算服务“Quantum Experience”。这一服务允许用户通过互联网访问IBM的量 量子计算机模拟化学反应：谷歌量子计算团队利用量子计算机成功模拟了二氮烯的异构化反应。 IBM在量子纠错技术上取得进展：IBM宣布在量子纠错技术上取得了重大突破，使得量子计算机在抵抗错误的能力上取得了长 量子力学的理论体系 法，开启了人 型，并开创性地 程组解向量的函数，子计算系统，并在上 足进步。 构建完成，从根本上改变人类对物质结构及其相互作用的理解。 们对量子计算的兴趣。 发展了量子通信复杂性理论。 相较于经典算法展现出指数级加速。 面运行算法、操纵量子比特、开发教学及模拟实验等。 ●2.2市场规模2己智研咨询 量子计算作为量子技术领域中最具市场潜力的细分市场，随着人工智能技术的持续进步，对计算能力的需求日益增长，以及量子计算性能不断突破，应用边界不断拓展，全球量子计算市场规模迅速扩张，2021年市场规模仅为8亿美元左右 到2024年市场规模增长至50亿美元，占量子信息产业总规模的63% 市场规模保持扩张态势 60 50 智研咨询 30 智研 2021-2024年全球量子计算市场规摸 2023-2024年全球量子信息产业规摸分布 开咨 内图为 2023年 20 10 40 2021年 2022年 2023年 2024年 0智研咨询 ■全球三计草巾场妇模（亿美元） 智2024年研咨询 ■量了计算■上他 外圆为 资料来源：ICV、智计咨询整理www.chyxx.com ●2.3地区分布2己智研咨询 北美领跑全球，欧洲、中国紧随其后 从地区来看，目前全球量子计算领域正处于快速发展阶段，北美领跑全球，主要受益于技术公司持续投入和政府支持； 欧洲、中国紧随其后。2024年，北美、欧洲、中国规模占比分别为29.8%、28.8%、25.2% 2024年全球量子计算规模地区 咨询 2 ■北美 研咨询 ■欧洲 ■中国 ■ 智研咨询 ■亚太(徐中国) 智研咨询 资料来源：ICV、智咨询整理WWW.chyxx.com ●2.4细分市场一北美己智研咨询 美国将量子技术视为继人工智能后的关键战略领域，从政策立法、技术研发、产业布局到人才培养形成全方位推进体系， 旨在维持全球领先地位。2016年以来，美国发布了多项政策，加大对量子计算技术发展的支持力度。2024年，美国参议 完修订并发布了《国家量子倡议重新授权法案》，授权2025-2029财年的量子研发拨款从18亿美元增长至27亿美元。 加掌大于2023年1月启动国家量子战略，随后采取了多项举措，如加大在量子计算领域投资力度，对相关产品进行出口管制等，强化在量子计算领域的竞争优势。 >政策：美国、加拿掌大不断加大对量子计算支持力度 美国量子计算相关政第 2016年 美国国家科学技术委员会（NSTC）发布其第一份报告兰量