量子信息行业研究：中美引领下一场信息革命，全球研发应用加速

中美引领下一场信息革命，全球研发应用加速 关于深企投产业研究院 深企投产业研究院是深企投集团旗下的高端智库，聚焦产业发展，服务区域经济，致力于为各地提供产业发展落地方案。研究院总部位于深圳，服务区域覆盖全国主要省市。研究院集聚一批经济研究和产业研究专家，以985院校研究生为主体，链接高校专家学者，为全国各地政府及机构提供智力支持。 基于自身的研究和咨询能力，同时借助集团的服务网络，深企投产业研究院为政府机构、国有平台、产业园区、金融机构等客户类型提供有针对性的服务。 ——政府机构客户。研究院重点提供五类服务：一是五年规划，包含发改系统的国民经济和社会发展总体规划，工信、商务、投促、文旅等政府部门的专项五年规划；二是产业规划，包含地区、片区的产业定位和产业发展专项规划；三是招商专题研究，包括产业链招商策略、招商规划、招商专案、招商图谱等；四是项目策划，发掘和策划包装契合区域禀赋、产业趋势和投资方向的项目，助力宣传推介和精准招商对接，或策划申报超长期国债等地方重点投资项目；五是项目评估，涵盖地方重点投资项目的风险评估、招商引资项目背景调查、产业基金拟投资项目尽职调查等。 ——国有平台客户。针对新时期全国各地国有城投、产投公司向国有资本投资运营转型发展的需要，聚焦国有平台投资布局的新质生产力和重点产业赛道，研究院提供产业情报、产业发展规划、企业投资标的尽职调查等服务。 ——产业园区客户。为国有园区、工业地产客户提供园区产业规划定位、产品定价策略、产品设计方案、招商运营服务方案、渠道和品牌推广策略、产业培训等服务。 ——金融机构客户。为机构投资者提供产业细分领域深度研究、投资分析、标的尽职调查等服务，减少投资过程中的信息不对称，提高投资决策准确率。 自2020年至今，深企投产业研究院团队已完成咨询服务项目近百个，完成研究报告数百份，服务的地区包括广东、江苏、浙江、福建、广西、云南、贵州、湖北、四川、陕西、宁夏等多个省市。 在产业研究领域，深企投产业研究院在新质生产力、战略性新兴产业、未来产业研究上具有深厚积累，每年发布原创深度报告近百份。有关低空经济、商业航天、卫星互联网、新型储能、人形机器人、生物制造、脑机接口、全球供应链等报告已获得广泛传播。 目录 一、量子信息行业概况.............................................................................1 （一）量子信息定义及领域.............................1（二）量子信息基本原理...............................2（三）市场规模.......................................6（四）全球企业分布...................................7（五）各领域发展阶段................................10 二、量子计算行业现状...........................................................................11 （一）市场规模......................................11（二）技术路线进展..................................12（三）产业链构成....................................17（四）市场格局......................................19 三、量子通信行业现状...........................................................................28 （一）市场规模......................................28（二）技术路线进展..................................29（三）产业链构成....................................31（四）市场格局......................................32 四、量子精密测量行业现状..................................................................35 （一）市场规模......................................35（二）技术路线进展..................................35（三）产业链构成....................................36（四）市场格局......................................37 图、表目录 图1经典计算vs量子计算..................................3图2量子通信保证通信安全.................................4图3量子测量的基本步骤...................................6图4全球量子信息产业规模（亿美元）.......................7图5量子信息企业数量按国家分布情况.......................7图6全球量子计算产业规模（亿美元）......................12图7中国量子计算产业规模（亿美元）......................12图82023全球各主要科技国整机硬件企业各技术路线分布情况.17图9量子计算产业链......................................18图10量子计算系统.......................................19图11全球量子通信产业规模（亿美元）.....................29图12量子通信产业链.....................................32图132024-2035年全球量子精密测量产业规模预测（亿美元）..35图14量子测量产业链.....................................37 表1量子信息领域概况....................................1表2中国量子信息行业代表企业............................8表3量子计算主要技术路线...............................16表4量子计算产业链重点企业.............................19表5全球领先量子计算机信息.............................24表6全球主要量子云平台.................................26 ·深企投产业研究2025年行业研究报告· 表7量子通信产业链重点企业.............................32表8当前量子精密测量主要技术路径进展...................36表9量子测量产业链重点企业.............................37表10中国量子测量设备代表性企业及产品...................38 ·深企投产业研究2025年行业研究报告· 量子信息作为引领新一轮科技革命和产业变革的战略性前沿技术，正推动计算、通信、传感等领域实现革命性突破，是培育未来产业、构建新质生产力、推动高质量发展的重要方向之一。近年来全球主要国家在政策规划布局和资金投入力度不断加大，产业发展呈迅猛之势，有望在2035年达到近万亿美元的规模。 一、量子信息行业概况 （一）量子信息定义及领域 量子信息科学是量子力学与信息科学的交叉学科，核心是通过量子态（如叠加、纠缠）实现信息处理。量子信息就是用微观粒子的状态表示的信息，是以量子力学基本原理为基础，通过量子体系的各种相干方式，进行计算、编码和信息传输。量子信息是突破经典计算机芯片尺度极限的新途径，具有计算能力、通信安全性和测量精度上的巨大优势。量子信息的范畴主要包括量子计算、量子通信和量子测量三大领域。量子计算利用量子比特的叠加和纠缠特性，实现指数级的计算加速；量子通信基于量子纠缠和不可克隆定理，提供无条件安全的通信方式；量子测量则利用量子态的高灵敏度，实现超高精度的物理量测量。 ·深企投产业研究2025年行业研究报告· （二）量子信息基本原理 1、量子计算 量子计算是一种并行计算（同时求解各种问题），因此在特定任务（如大数分解、组合优化）上可实现指数级加速。量子计算之所以能够在某些问题上并行处理，本质上是利用了量子态独有的叠加、纠缠特性，信息处理模式有所不同。经典计算使用二进制的数字电子方式进行运算，而二进制总是处于0或1的确定状态。普通计算机中的2位寄存器在某一时间仅能存储4个二进制数（00、01、10、11）中的一个，而量子计算机中的2位量子位比特寄存器可同时存储这四种 ·深企投产业研究2025年行业研究报告· 状态的叠加态。推广到n位存储器的情况，理论上，n位量子寄存器与n位经典寄存器分别能够存2n个状态和1个数。 多个量子比特通过纠缠形成的叠加态，使量子计算机可以同时探索海量可能性，这是量子计算更快处理特定任务的关键。比如研发新药时，要模拟药物和靶点蛋白的相互作用，涉及成千上万个原子。传统超级计算机要模拟化学反应时，需逐个验证原子排列组合，像在迷宫里一条路一条路地试，做几十亿次计算；量子计算机能利用量子叠加态，类似于一次性“派分身探索所有岔路”，同时模拟所有可能的分子结构，再通过特定算法（如VQE）让有效结构的“信号”越来越强，最终快速锁定有效化学结构，大幅节省时间和算力。 资料来源：科普中国。 2、量子通信 量子通信原理主要为密钥分配、隐形传态、量子纠缠和量子不可克隆定理四部分。在微观世界中，一对纠缠粒子中的一方状态变化会 ·深企投产业研究2025年行业研究报告· 瞬时影响另一方。量子通信中，发送方将纠缠粒子对分开传输，接收方通过测量本地粒子状态，间接获取粒子携带的关联信息（如密钥），而非直接读取信息内容。接收方需与发送方共享纠缠粒子对，并配合经典信道传递的测量结果，才能还原量子态或生成密钥。由于无法对未知量子态进行精确复制，任何窃听均会瞬间扰动、破坏粒子的原始状态，让通信双方立刻发现异常，从而确保通信安全性。 资料来源：ofweek，中航证券研究所。 3、量子测量 量子测量技术利用特定的量子体系（如原子、离子、光子等）与待测物理量（如磁场、重力场等）相互作用，诱导量子态演化，通过对体系最终量子态的读取及数据后处理过程实现对物理量的超高精度探测。 ·深企投产业研究2025年行业研究报告· 用通俗的语言来说，量子测量好比是让粒子（原子、离子、光子等）充当感应探针（传感器），这些粒子的量子态对环境扰动极为敏感；测量前需将粒子制备到特定初始态（如基态或叠加态），相当于设定统一状态（初始化）；让粒子接触待测量目标环境（如磁场、重力场），粒子与环境相互作用时，其状态（量子态）会随着目标变化而发生确定性演化，这一过程就编码了被待测量物理量的信息；对于粒子最终的状态变化，通过算法（如傅里叶变换、机器学习）提取有效信息，同时抑制噪声（即环境干扰）并提高精度，就能精确测量出目标物理量的数值。 量子测量基本可以分为量子态初始化、量子体系在待测物理场中演化、量子态读取、结果处理转化等关键步骤。利用量子精密测量方法，可在时间、频率、加速度、电磁场等物理量上突破经典测量极限，应用于导航、医学检测、资源勘探、地质灾害监测及引力波探测等领域。 量子测量