自2016年《“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃》將量子通信與量子計(jì)算機(jī)列為重大項(xiàng)目以來(lái),中國(guó)已形成“國(guó)家-地方-產(chǎn)業(yè)”三級(jí)政策體系。
2024年兩會(huì)政府工作報(bào)告明確提出“開辟量子技術(shù)新賽道”,北京、上海、合肥等城市更是將其納入“未來(lái)產(chǎn)業(yè)先導(dǎo)區(qū)”建設(shè)規(guī)劃。
例如,中關(guān)村量子信息產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟通過(guò)“政產(chǎn)學(xué)研金服”協(xié)同平臺(tái),推動(dòng)量子科技成果轉(zhuǎn)化效率提升40%。
一、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀:從實(shí)驗(yàn)室到千億級(jí)市場(chǎng)的蛻變
全球量子信息產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷從技術(shù)突破到商業(yè)落地的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折。根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院《2025-2030年量子信息產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來(lái)發(fā)展現(xiàn)狀趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告》數(shù)據(jù),2020-2024年全球量子信息市場(chǎng)規(guī)模從不足80億美元躍升至240億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)34.6%。
其中,量子計(jì)算增速最快,2024年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)61億美元,較2020年增長(zhǎng)近3倍;量子通信緊隨其后,2024年市場(chǎng)規(guī)模突破54.6億美元,中國(guó)貢獻(xiàn)了超40%的增量。
中國(guó)在這一賽道展現(xiàn)出驚人的爆發(fā)力。2020年國(guó)內(nèi)量子信息市場(chǎng)規(guī)模僅為130億元,2024年已突破892億元,四年間增長(zhǎng)近6倍。
這一增長(zhǎng)背后是政策、資本與技術(shù)三駕馬車的協(xié)同驅(qū)動(dòng)——十四五期間,中央財(cái)政專項(xiàng)投入超200億元,地方政府配套資金達(dá)500億元,僅合肥一地就聚集了全國(guó)60%的量子企業(yè)。
二、技術(shù)競(jìng)速:中美雙雄的路線對(duì)決
在量子計(jì)算領(lǐng)域,中美兩國(guó)正展開技術(shù)路線與產(chǎn)業(yè)化能力的全方位競(jìng)爭(zhēng)。美國(guó)依托IBM、谷歌等巨頭,主攻超導(dǎo)和離子阱路線,2024年IBM推出的1121量子比特禿鷹芯片將量子體積提升至百萬(wàn)級(jí)。
中國(guó)則采取差異化策略:中科大的祖沖之三號(hào)(105量子比特)在特定算法上實(shí)現(xiàn)優(yōu)越性,本源量子的悟空芯片完成國(guó)產(chǎn)化替代,光量子計(jì)算路線更是以九章系列領(lǐng)跑全球。
量子通信的競(jìng)爭(zhēng)格局更為清晰。中國(guó)建成了全球最大的量子通信網(wǎng)絡(luò)——京滬干線+墨子號(hào)衛(wèi)星的天地一體化網(wǎng)絡(luò),2024年合肥城域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)300萬(wàn)用戶覆蓋。相比之下,歐盟的LaiQa項(xiàng)目仍處于實(shí)驗(yàn)階段,美國(guó)則受制于光纖網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ),轉(zhuǎn)向量子中繼技術(shù)研發(fā)。
三、產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu):從卡脖子到自主可控的突圍戰(zhàn)
中研普華產(chǎn)業(yè)研究院的產(chǎn)業(yè)鏈圖譜揭示了一個(gè)關(guān)鍵轉(zhuǎn)變:2020年中國(guó)量子產(chǎn)業(yè)國(guó)產(chǎn)化率不足30%,到2024年,核心器件自給率已提升至75%。以稀釋制冷機(jī)為例,國(guó)產(chǎn)設(shè)備價(jià)格從進(jìn)口的2000萬(wàn)元/臺(tái)降至500萬(wàn)元,推動(dòng)量子計(jì)算機(jī)成本下降40%。
但隱憂仍在。量子芯片設(shè)計(jì)軟件、極低溫傳感器等環(huán)節(jié)仍依賴進(jìn)口,華為2024年推出的量子EDA工具初步實(shí)現(xiàn)28nm工藝支持,較Synopsys的5nm量子設(shè)計(jì)平臺(tái)仍有代差。中電科集團(tuán)的技術(shù)專家坦言:要實(shí)現(xiàn)2030年完全自主可控,至少需要攻克17項(xiàng)卡脖子技術(shù)。
四、應(yīng)用爆發(fā):從政府專網(wǎng)到民生場(chǎng)景的滲透
2024年成為量子技術(shù)商用化元年。金融領(lǐng)域,工商銀行量子加密交易系統(tǒng)單日處理量突破萬(wàn)億;電網(wǎng)系統(tǒng),合肥量子變電站實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)故障定位;甚至消費(fèi)品行業(yè),某白酒企業(yè)利用量子溯源技術(shù)將防偽成本降低70%。
更具顛覆性的是產(chǎn)業(yè)交叉創(chuàng)新。量子+AI在藥物研發(fā)中展現(xiàn)驚人潛力:2024年上海藥物所借助祖沖之三號(hào),將新冠變異株抑制劑篩選效率提升120倍。這類融合應(yīng)用正催生新的市場(chǎng)——量子服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)2025年達(dá)80億美元,成為繼硬件后的第二增長(zhǎng)極。
五、未來(lái)三年趨勢(shì):技術(shù)拐點(diǎn)與地緣博弈
中研普華產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測(cè),2025-2027年將迎來(lái)三大拐點(diǎn):
技術(shù)拐點(diǎn):量子糾錯(cuò)突破盈虧平衡點(diǎn),通用量子計(jì)算機(jī)研發(fā)周期從10年縮短至5年
成本拐點(diǎn):量子計(jì)算機(jī)單比特成本從百萬(wàn)級(jí)降至十萬(wàn)級(jí)
政策拐點(diǎn):美歐或?qū)⒘孔蛹夹g(shù)納入出口管制清單,引發(fā)供應(yīng)鏈重組
在此背景下,中國(guó)企業(yè)需在三個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)布局:
技術(shù)戰(zhàn)場(chǎng):加快拓?fù)淞孔佑?jì)算等前沿領(lǐng)域投入
標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn)場(chǎng):主導(dǎo)量子通信協(xié)議國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定
生態(tài)戰(zhàn)場(chǎng):構(gòu)建量子云平臺(tái)+行業(yè)解決方案的開放生態(tài)
六、投資風(fēng)向:風(fēng)險(xiǎn)與機(jī)遇并存的金礦
對(duì)于投資者而言,三個(gè)領(lǐng)域值得重點(diǎn)關(guān)注:
量子云服務(wù):2024年全球市場(chǎng)規(guī)模達(dá)12億美元,年增速超60%
量子安全:抗量子密碼市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)2027年達(dá)74億美元
量子傳感:在自動(dòng)駕駛、資源勘探領(lǐng)域進(jìn)入規(guī)模化應(yīng)用
但風(fēng)險(xiǎn)同樣顯著。某風(fēng)投機(jī)構(gòu)合伙人透露:2024年全球量子初創(chuàng)企業(yè)倒閉率升至35%,主要死于技術(shù)路線選擇錯(cuò)誤和場(chǎng)景錯(cuò)配。中研普華建議,投資者應(yīng)關(guān)注具備工程化能力的企業(yè),而非單純追求量子比特?cái)?shù)量。
當(dāng)美國(guó)試圖通過(guò)《芯片與科學(xué)法案》構(gòu)筑技術(shù)壁壘時(shí),中國(guó)量子產(chǎn)業(yè)正走出一條獨(dú)特道路——以場(chǎng)景創(chuàng)新反哺基礎(chǔ)研究,用市場(chǎng)規(guī)模換技術(shù)突破。
2025年或許不會(huì)出現(xiàn)通用量子計(jì)算機(jī),但量子技術(shù)對(duì)產(chǎn)業(yè)的滲透已不可逆轉(zhuǎn)。在這場(chǎng)百年未有的科技革命中,中國(guó)第一次站在了領(lǐng)跑者位置,如何將先發(fā)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)力,將決定未來(lái)三十年的全球科技格局。
本文核心數(shù)據(jù)及觀點(diǎn)源自中研普華產(chǎn)業(yè)研究院《2025-2030年量子信息產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來(lái)發(fā)展現(xiàn)狀趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告》,如需獲取完整產(chǎn)業(yè)鏈圖譜及企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力分析,請(qǐng)關(guān)注官方研究報(bào)告