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长江证券：行业研究丨深度报告丨软件与服务量子计算：从“量子优越性”到产业优越性

求数科技

2025-12-16

导读：量子计算：从理论走向现实的新一代计算范式进入 21 世纪，量子科技已逐步从实验室的概念演化为重构全球科技与产业

量子计算：从理论走向现实的新一代计算范式进入 21 世纪，量子科技已逐步从实验室的概念演化为重构全球科技与产业版图的战略变量。其中量子计算是量子力学与计算机科学相结合的一种通过遵循量子力学规律、调控量子信息单元来进行计算的新型计算范式。由于量子计算机在计算单元、信息处理方式及性能潜力方面均不同于经典计算机，从而使量子计算机具备了经典计算机无法比拟的信息表征能力和超强并行处理能力，在解决特定计算复杂问题上具备巨大的潜力。当前时点，量子计算已成为全球主要国家之间开展综合国力竞争，维护国家技术主权的关注焦点之一。美国、中国、欧洲均在量子计算领域展开布局，量子计算领域呈现高景气度。

量子优越性：越过“优越性”阈值，迈向纠错时代“量子优越性”是量子计算领域的里程碑概念，意指量子计算装置所能拥有的远超经典计算机的计算能力，所以一旦有效应用，就会对传统计算机形成霸权。由于量子态的制备方式众多，目前量子计算正呈现不同技术路线持续发展，各自拥有独特的优势，技术路径尚未收敛。同时，纠错能力的突破成为当前时点量子计算产业发展的重要动力。随着谷歌 Willow 芯片的发布，证明了量子计算在逻辑比特扩展上的可行性，或成为大规模容错量子计算的重要基础，从而将"优越性"标准提升至可纠错的逻辑量子比特。

产业优越性：重新定义算力边界的未来新兴产业量子计算有望解决经典计算机难以处理的问题，或将是现有计算体系的极大补充，并有望在未来成为主要计算体系之一。目前，混合算力平台已经通过深度融合经典计算资源和量子计算资源，实现了计算能力的提升。我国高度重视量子计算产业发展，从 2020 年起，量子科技在中央政治局集团学习、政府工作报告等多个重要场合被反复提出，并相继出台了一系列相关政策支持产业发展。政策扶持下，我国量子计算原型机有望从实验室走向应用，市场规模有望达到百亿级。

投资建议：关注量子计算产业链核心标的当前时点，量子计算正从实验室走向规模化商用，有望带动其上下游产业链进入快速发展期。量子计算产业链上下游较为清晰，其上游为核心元器件，中游为量子计算机整机制造、软件算法环节，下游应用于金融、化工、制药、交通、物流等多个领域。同时，IBM、Google、Quantinuum、IonQ、NVIDIA、中电信量子、国盾量子、本源量子等中美量子计算厂商在产业端展现强大的技术水平，推动产业持续发展。我们认为当前时点，量子计算产业正处于由 0 到 1 的发展初期，但其产业价值已逐步被市场认知，建议关注量子计算全产业链，重点关注量子计算整机制造商及核心零部件龙头企业。

进入 21 世纪，量子科技已逐步从实验室的概念演化为重构全球科技与产业版图的战略变量。过去一年中，谷歌“Willow”量子处理器和我国“祖冲之三号”芯片的相继亮相，不仅象征着量子计算正式从"物理实验"步入"工程实现"阶段，也预示着全球科技竞争正迈向一个全新的阶段。

量子计算作为一种全新的计算范式，为人工智能的发展提供了突破性的可能。当前的 AI浪潮下，随着数据规模和模型复杂度的增长，AI 模型的训练时间变长，优化效率降低，导致计算成本不断上升。而量子计算作为一种基于量子力学原理的新型计算方式，相比传统计算机，它在处理特定类型问题时拥有指数级的加速能力，有望成为现有计算体系的重要补充，从而解决目前算力瓶颈问题。