深企投产业研究院《2025 量子信息产业链研究报告》显示,量子信息作为战略性前沿技术,正推动计算、通信、测量领域革命性突破,中美为全球核心引领者,产业规模高速增长,核心内容如下:
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量子信息涵盖三大领域:
- 量子计算:利用量子比特叠加与纠缠特性实现指数级计算加速,适用于药物研发、金融量化等场景,典型产品如中国 “九章” 光量子计算机、“祖冲之” 超导量子计算机。
- 量子通信:基于量子不可克隆定理,提供无条件安全通信,核心技术为量子密钥分发(QKD)、后量子密码(PQC),应用于国防、金融加密,代表项目有中国 “墨子号” 卫星、“京沪干线”。
- 量子测量:依托量子态高灵敏度,实现超高精度物理量探测,覆盖时频同步、重力测量等,产品如原子钟(37 亿年误差 1 秒)、量子重力仪。
- 全球规模:2024 年全球量子信息产业规模 80 亿美元,预计 2035 年达 9089.1 亿美元(2024-2030 年 CAGR 76.27%);中国 2024 年规模 18.4 亿美元,2035 年预计 2600.8 亿美元,超欧洲总量。
- 企业分布:全球 626 家量子信息企业,美国(176 家,28.1%)、中国(107 家,17.1%)领先,德国(40 家)、英加(各 49 家)紧随其后。中国代表企业包括国盾量子(超导量子、量子通信)、本源量子(超导量子计算机)、未磁科技(量子脑磁图仪)等。
- 量子计算:处于基础攻关期,技术路线未收敛,中美少数团队实现 “量子优越性”,未达实用化。
- 量子通信:实用化最快,全球超 30 国部署基建,中国 “京沪干线” 等骨干网里程超 1.2 万公里,政务、金融场景试商用。
- 量子测量:加速规模化商用,时频、磁场测量技术成熟,重力、惯性测量处于工程化阶段。
- 市场规模:2024 年全球 50.4 亿美元,2035 年预计 8077.5 亿美元(CAGR 58.65%);中国 2024 年 12.7 亿美元,2035 年 2382.1 亿美元。
- 技术路线:
- 超导:工程化标杆,IBM “Condor”(1121 比特)、中国 “祖冲之三号”(105 比特)领先,需极低温环境,运维成本高。
- 中性原子:可扩展性强,美国 QuEra(256 比特)、中国中科酷原 “汉原 1 号”(100 + 比特)打破欧美垄断。
- 光量子:中国领先,“九章四号” 实现千比特级系统,室温运行且兼容光纤通信。
- 产业链:上游(稀释制冷机、测控系统)欧美主导,中国中船鹏力、国盾量子实现稀释制冷机国产化;中游整机中美领跑,第一梯队为 IBM、谷歌,第二梯队为中国本源量子、国盾量子;下游云平台中美欧三足鼎立,IBM Q、中电信 “天衍” 平台开放商用。
- 市场规模:2024 年全球 12.9 亿美元,2030 年预计 172.7 亿美元(CAGR 54.09%);中国 2024 年 2.8 亿美元,占比 21.7%。
- 技术路线:QKD(2024 年规模 5.09 亿美元,2030 年 18.21 亿美元)、PQC(2024 年 6.56 亿美元,2030 年 150.08 亿美元,CAGR 72.64%)、QRNG(2024 年 1.16 亿美元),中国侧重 QKD 与 PQC 双轮驱动,美国聚焦 PQC 商用。
- 产业链:上游核心器件(量子芯片、单光子探测器)中国国盾量子、硅臻自主化;中游 QKD 设备中国市占率领先,组网集成由国家电网、中电信量子主导;下游应用覆盖金融(中国银行、汇丰银行)、电网(国家电网)等。
- 市场规模:2024 年全球 16.74 亿美元,2035 年预计 44.97 亿美元(CAGR 9.4%);中国 2024 年 3 亿美元,2035 年 9.8 亿美元。
- 技术进展:原子钟、量子磁力计已商用,量子陀螺仪、光量子雷达处于工程化阶段,量子关联成像仍在攻关。
- 产业链:上游材料(高纯度同位素)、设备(低温系统)中国山东超晶、中船鹏力突破;中游测量设备中国天奥电子(原子钟)、微伽量子(重力仪)领先;下游应用于卫星导航、生物医疗(未磁科技脑磁图仪)、资源勘探。
量子信息产业呈 “中美引领、多领域突破” 格局:量子计算向通用容错演进,超导、中性原子、光量子为主要路线;量子通信 PQC 将成核心增长极,中国需强化核心器件自主;量子测量聚焦成本控制与场景拓展。未来,随着技术成熟与政策支持,量子信息将成为新质生产力关键支撑,中国需在产业链上游突破 “卡脖子” 环节,巩固中游整机与下游应用优势,抢占全球产业制高点。