量子计算行业市场分析报告2024年

2024年量子计算行业市场分析报告汇报人：XXX日期：XXX1contents目录行业发展概述行业环境分析行业现状分析行业格局及趋势12342Part01行业发展概述行业定义行业发展历程行业产业链3行业定义量子计算以量子比特为基本单元，利用量子叠加和干涉等原理实现并行计算，能在某些计算复杂问题上提供指数级加速，是未来计算能力跨越式发展的重要方向，将对传统技术体系产生冲击、进行重构，成为引领新一轮科技革命和产业变革方向的颠覆性创新。量子计算按技术路线不同，可分为两大类:一是以超导和硅半导体等为代表的人造粒子路线，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具有一定优势，但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。天然粒子具有长相干时间和高逻辑门精度等优势，但在比特数量扩展等方面面临挑战。4行业产业链上游量子计算行业目前处于早期探索阶段，核心参与者不多，产业链上中下游各环节已初具雏形。产业链上游包括硬件和软件开发工具供应商，其中硬件为最大构成部分，涵盖稀释制冷机、低温组件、真空系统、光学探测器、激光器、测控系统等。中游则为量子计算机样机制造商及软件厂商。其中原型机是产业生态的核心部分，目前超导、离子阱、光量子、硅半导体和中性原子等技术路线发展较快，其中超导路线备受青睐，离子阱、光量子和中性原子路线获得较多初创企业关注。量子计算应用探索主要集中在生物制药、化学模拟、量化金融、航空航天等领域。产业链上游概述5行业产业链中游国盾量子围绕量子信息技术的产业化应用开展业务，主要业务分为量子保密通信产品及相关信息技术服务、量子计算及测量仪器设备两大板块。公司量子计算仪器设备产品及服务可分为超导量子计算子系统、整机解决方案以及云平台三部分；目前主要包括室温超导量子计算操控系统“ez-QEngine”到控制软件系统“ez-QApplication”、低温信号传输系统“ez-QLeads&Components”等。2023年5月，国盾量子发布新一代量子计算云平台，接入“祖冲之号”同款176比特超导量子计算机，刷新了我国云平台的超导量子计算机比特数纪录。2023年国盾量子营业收入为56亿元，同比增长187%。产业链中游概述6行业产业链下游中国长城从事的主要业务包括计算产业、系统装备及其他业务。近年来，中国长城持续关注量子计算产业的发展态势，并保持一定的研发投入。此前，中国长城与湖南知名高校共建了量子实验室——中国长城量子实验室，主要开展基于光量子和拓扑超导量子计算的基础科研，以及量子芯片加工设备等方面的科研工作。2023年上半年中国长城研发投入为88亿元，同比增长4%。产业链下游概述7Part02行业环境分析行业政治环境行业经济环境行业社会环境行业驱动因素8行业政治环境国家层面量子计算行业相关政策:量子计算作为下一代计算技术的代表，已经引起了全球范围内的广泛关注，多个国家已将量子计算列入科技进步清单进行重点部署。我国也颁发了一系列支持产业发展的政策，以抢占科技变革的制高点。2024年1月，工业和信息化部、教育部等七部门联合发布了《关于推动未来产业创新发展的实施意见》，提出要加强可容错通用量子计算技术研发，提升物理硬件指标和算法纠错性能，推动量子软件、量子云平台协同布置，发挥量子计算的优越性，探索向垂直行业应用渗透。地区层面量子计算行业相关政策:地区层面，各地地方政府也将量子计算列为重点研发领域。2023年12月，江苏省发布了《江苏省加强基础研究行动方案》，表示要聚焦量子通信、量子计算机和量子精密测量等重要前沿方向取得突破。重点方向为量子材料、超导量子计算与固态量子模拟、量子保密通信、量子芯片、量子传感与精密测量等。随着安徽省于2024年2月发布的《安徽省未来产业先导区建设方案（试行）》中提出，要加快量子通信、量子计算、量子精密测量技术突破和产业化，前瞻布局量子芯片、量子算法等量子计算关键技术，引领新一轮信息革命。9Part03行业现状分析行业现状行业痛点10行业现状量子计算已成为新一轮科技革命和产业变革的前沿领域。加快发展量子科技，对促进高质量发展、保障国家安全具有非常重要的作用。未来量子计算市场规模将不断增加，技术发展潜力巨大。数据显示，全球量子计算产业规模在2022年达到13亿美元，预计到2025年超过50亿美元，到2028年突破300亿美元。量子计算将加快进入商业化试应用阶段。11行业痛点实用化落地尚未突破量子计算系统十分脆弱，易受到外部环境噪声、系统中粒子间的相互作用等复杂因素的交互影响而引发退相干效应，导致量子态失真，从而影响算法运行结果的保真度和准确性。目前量子计算难以实用落地的主要原因在于样机的相干操控比特规模、逻辑门保真度和线路深度等关键性能指标仍极为有限，量子算法、量子纠错编码方案等未完全成熟，难以支撑具有明确加速优势的算法实施。部分核心硬件仍依赖于进口虽然近年来，我国不断加强量子计算软硬件技术攻关力度，并在部分环节取得了明显的突破，但仍存在部分核心硬件高度依赖于进口的局面。如液态氦制冷剂、低温同轴电缆等，生产主要集中在欧美企业，致使我国量子计算供应链稳定性面临较大挑战。国内量子计算软件企业竞争力较弱除了硬件研发之外，我国量子算法、软件开发也与国外存在较大差距。量子计算软件是连接用户与硬件的关键纽带，目前全球已有许多专业的量子软件、算法初创公司，但国内相关软件企业数量极少，且创新成果有限、应用探索推动力较弱。未来我国在量子计算软硬件方面提升空间仍较大。12123行业壁垒行业壁垒技术壁垒:量子计算是量子信息技术中最具标志性的颠覆性技术，量子计算具有跨学科、高精尖的技术特点，涉及计算机科学、物理学和数学等各个方面，技术壁垒十分高，要求企业具备较强的技术实力与丰富的研发资源。人才壁垒:量子计算行业属于知识密集型行业，需要拥有大量专业知识扎实、创新意识强、经验丰富的研发人员和管理人员。虽然国内已有不少高校和科研院所开展量子技术相关课程和研究工作，但是学业有成者还需要经过较长时间产业化的实践经验积累。行业新进者在短期内难以吸引、培养出一支深刻理解量子计算技术、具备相关企业管理经验的人才队伍。资金壁垒:量子计算行业具有较高的资金壁垒，技术研发需要大量的资金支持。且自量子计算的原始思想提出至今40多年中，全球尚未实现量子计算的任何实际应用，未来技术研发与应用仍需要投入大量资金，这对企业的资本实力与融资能力极高，且投资回报存在不确定性。行业壁垒量子计算行业具有较高的资金壁垒，技术研发需要大量的资金支持。且自量子计算的原始思想提出至今40多年中，全球尚未实现量子计算的任何实际应用，未来技术研发与应用仍需要投入大量资金，这对企业的资本实力与融资能力极高，且投资回报存在不确定性。量子计算行业属于知识密集型行业，需要拥有大量专业知识扎实、创新意识强、经验丰富的研发人员和管理人员。虽然国内已有不少高校和科研院所开展量子技术相关课程和研究工作，但是学业有成者还需要经过较长时间产业化的实践经验积累。行业新进者在短期内难以吸引、培养出一支深刻理解量子计算技术、具备相关企业管理经验的人才队伍。资金壁垒人才壁垒技术壁垒量子计算是量子信息技术中最具标志性的颠覆性技术，量子计算具有跨学科、高精尖的技术特点，涉及计算机科学、物理学和数学等各个方面，技术壁垒十分高，要求企业具备较强的技术实力与丰富的研发资源。流通环节有待完善量子计算产品种类繁多，消费数量较大，质量参差不齐，试剂流通管理难以完善，导致量子计算行业目前在流通领域还面临许多问题。（1）在产品的流通中，许多环节缺少安全的冷链和冷库设施供应。在目前运输多为汽车和铁路运输的情况下，量子计算行业生产企业普遍采用运输箱内置冰冻袋的冷藏方式，在高温天气或长距离运输的情况下无法确保运输温度的稳定，影响试剂的安全性。（2）监管人员技术水平有待提高。量子计算产品是一种高技术含量的产品，产品研发涉及生物学、信息技术、电子技术、工程学等多项学科，而目前从事量子计算行业的人员50%以上是工商、质检管理等专业背景的人员，缺少必要的专业技术知识。知识背景的不匹配使得管理流程漏洞频发，量子计算行业整体监管水平有待提高。（3）中间环节加价严重。出于安全的考虑，国家对量子计算行业进出口标准与流程严格把控，环节复杂，中间环节加价严重，代理公司的介入可能使产品出厂价格上涨至少一倍以上，导致产品市场竞争力下降，阻碍本土量子计算行业企业的国际化进程。流通环节问题中间环节加价严重供应链质量监管Part04行业竞争格局及趋势行业发展趋势行业竞争格局行业代表企业16&&&行业竞争格局概述行业竞争格局概述中国政府正大力推动社会资本进入量子计算行业，对量子计算行业产品需求被迅速拉动，需求量呈现上升趋势，量子计算行业企业进军国民经济大产业的战略窗口期已经来临。量子计算行业各业态企业竞争激烈，当前，市场上50%以上的量子计算行业企业有外资介入，包括中外独（合）资、台港澳与境内合资、外商独资等，纯内资本土量子计算行业企业数目较少，约占量子计算行业企业总数的25%。此外，商业银行逐步进入量子计算行业，兴业银行、中心银行、民生银行等先后成立金融公司，涉足设备融资租赁业务。中国本土量子计算行业企业根据租赁公司股东背景及运营机制的不同又可以划分为厂商系、独立系和银行系三类三类量子计算行业企业各有优劣势：（1）量子计算行业企业具有设备技术优势，主要与母公司设备销售联动，以设备、耗材的销售利润覆盖融资租赁成本；（2）独立系量子计算行业企业产业化程度高，易形成差异化商业模式，提供专业化的融资租赁服务；（3）银行系量子计算行业企业背靠银行股东，能够以较低成本获取资金，且在渠道体系等方面具备一定优势。行业竞争格局科技巨头和初创企业为促进量子计算产业化发展的重要推动力量，欧美为量子计算企业聚集度和活跃度最高地区。IBM、Google、Intel、微软、亚马逊等国际科技巨头布局量子计算较早，技术处于行业领先水平。IonQ、Rigetti、Quantinuum、IQM等多类型初创企业在硬件、软件、算法等领域开展创新，参与量子计算生态建设。国内市场，华为、百度、腾讯等科技企业相继成立了量子实验室，进行量子计算技术研发。此外还涌现了大量的初创企业，如本源量子、启科量子、国盾量子、玻色量子、图灵量子、量旋科技、弧光量子、中科酷源、幺正量子等，为我国量子计算发展中作出了重要贡献。18行业发展趋势