【量子計算或成為解決 AI 算力瓶頸的顛覆性力量】
量子計算是基于量子力學的獨特行為(如疊加、糾纏和量子干擾)的計算模式，基本信息單位為量子比特。據(jù)微軟，在物理學中量子是所有物理特性的最小離散單元，通常指原子或亞原子粒子(如電子、中微子和光子)的屬性。量子比特是量子計算中的基本信息單位，在量子計算中發(fā)揮的作用與比特在傳統(tǒng)計算中發(fā)揮的作用相似，但經(jīng)典比特是二進制、只能存放 0 或 1 位，但量子比特可以存放所有可能狀態(tài)的疊加。
與傳統(tǒng)計算相比，量子計算能夠帶來更強的并行計算能力和更低的能耗，同時量子計算的運算能力根據(jù)量子比特數(shù)量指數(shù)級增長，在 AI 領域具有較大潛力。
海外科技巨頭帶動量子計算產(chǎn)業(yè)發(fā)展，IBM、微軟、谷歌等公司先后發(fā)布量子計算路線圖，與此同時，國內(nèi)量子計算產(chǎn)業(yè)與海外科技巨頭差距不斷縮小，2024年 1 月 16 日我國第三代自主超導量子計算機“本源悟空 ”上線運行可以一 次性下發(fā)、執(zhí)行 200 個量子線路的計算任務，比國際同類量子計算機具有更大的速度優(yōu)勢。
【量子計算軟硬件基礎設施不斷成熟，商業(yè)化落地或加速】
當前全球范圍內(nèi)針對量子計算機，已經(jīng)形成超導、離子阱、光量子、中性原 子、半導體量子等主要技術路線，以及以量子門數(shù)量、量子體積、量子比特數(shù)量等核心指標構成的性能評價體系。
量子計算云平臺將量子計算機硬件或量子計算模擬器與經(jīng)典云計算軟件工 具、通信設備及IT基礎設施相結合，為用戶提供直觀化及實例化的量子計算接 入訪問與算力服務。
軟件方面，量子算法不斷發(fā)展中，在當前硬件條件下重點是綜合考慮 NISQ算法的容錯代價與算法性能之間的平衡，量子軟件體系處于開放研發(fā)和生態(tài)建設早期階段，正在不斷成熟。
【量子計算有望賦能千行百業(yè)，市場前景廣闊】
2023 年全球量子計算市場規(guī)模約 47 億美元，預計 2035 年有望超過 8000 億美元。據(jù) ICV，隨著量子計算技術的不斷演進，以及 AI 技術等領域的快速發(fā)展， 量子計算的應用邊界被不斷拓展，2023 年，全球量子產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到 47 億美元， 2023 至 2028 年的年平均增長率(CAGR)達到 44.8%;2027 年專用量子計算機預計將實現(xiàn)性能突破，帶動整體市場規(guī)模達到 105.4 億美元，參考 IBM 2023 年 量子計算路線圖，2028 年量子門數(shù)量、以及糾錯等計算技術將達到較為成熟階段，在 2028 年至 2035 年，市場規(guī)模將繼續(xù)迅速擴大，受益于通用量子計算機的技術進步和專用量子計算機在特定領域的廣泛應用，到 2035 年總市場規(guī)模有望達到 8117 億美元。
據(jù)信通院等，金融、化工、生命科學領域有望更加受益量子計算產(chǎn)業(yè)發(fā)展：金融領域：量子計算應用有望在優(yōu)化預測分析、精準定價和資產(chǎn)配置等問題中產(chǎn)生優(yōu)勢。案例包括 2023 年法國 CIB、Pasqal 和 Multiverse 聯(lián)合發(fā)布量 子計算金融應用解決方案的驗證結果，減少金融衍生品估值計算所耗算力資源，提升評估速度與準確性等;
化工領域：量子計算應用探索主要通過模擬化學反應，達到提高效率、降低資源消耗等目的。案例包括 2023 年德國尤利希中心利用量子計算提升尋找蛋白質(zhì)最低能量結構的成功率，牛津大學實現(xiàn)基于網(wǎng)格的量子計算化學模擬，探索基態(tài)準備、能量估計到散射和電離動力學等方面能力等;
生命科學：量子計算可以用于評估藥物研發(fā)的成本、時間、性能等實驗值。 案例包括 AWS 制藥解決方案，通過針對某些藥物研發(fā)問題的內(nèi)置示例代碼，例如分子對接、蛋白質(zhì)折疊、RNA 折疊和逆合成規(guī)劃，進行量子計算完成任務;
密碼學：使用量子機密對安全數(shù)據(jù)進行加密和傳輸?shù)母鞣N網(wǎng)絡安全方法。但它有可能比以前的加密算法類型安全得多，甚至在理論上是不可破解的;
交通物流：量子計算應用主要聚焦組合優(yōu)化問題，以更優(yōu)方案實現(xiàn)路線規(guī)劃和物流裝配，提升效率降低成本。案例包括 2023 年，Terra Quantum 和泰雷茲公司使用混合量子計算驗證加強衛(wèi)星任務規(guī)劃過程并改善衛(wèi)星運行效率，英偉達、羅爾斯-羅伊斯和 Classiq 將量子計算用于提升噴氣發(fā)動機的工作效率;
量子計算有望顛覆經(jīng)典計算架構，成為解決 AI 算力瓶頸的顛覆性力量，或成為發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的重要抓手!建議關注國盾量子、科大國創(chuàng)、神州信息、科 華 數(shù)據(jù)、中國長城、光迅科技等量子計算相關標的，以及電科網(wǎng)安、吉大正元、格爾軟件、國芯科技、浙江東方、亨通光電等量子加密通信標的。
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國盾量子(688027)公司主要從事量子通信產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及技術服務, 為各類光纖量子保密通信網(wǎng)絡以及星地一體廣域量子保密通信地面站的建設系統(tǒng)地提供軟硬件產(chǎn)品,為政務、金融、電力、國防等行業(yè)和領域提供組網(wǎng)及量子安全應用解決方案。
銅牛信息(300895)公司與國科量子簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方將緊密合作積極推進量子通信技術的市場化和產(chǎn)業(yè)化進程，在鏈路加密、量子應用等方面加強合作并共同拓展云安全服務市場。
科華數(shù)據(jù)(002335)公司與科大國盾在量子通信保密技術上開展合作，雙方共同拓展量子通信技術的應用， 目前尚未有規(guī)模應用。
參考資料：民生證券-計算機行業(yè)深度研究：量子計算：人工智能與新質(zhì)生產(chǎn)力的“未來引擎 ”-240322.pdf
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