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导语：新晋诺奖科学家助力谷歌量子芯片实现重大突破，有望5年内商用落地

① 10月22日，谷歌Willow芯片量子计算实现突破性进展，新算法可重复验证，并且速度比传统超算快1.3万倍。这一突破为量子技术在未来五年内实现实际应用铺平了道路。

②量子科技包含量子计算、量子通信、量子精密测量三大领域，已经和AI、核聚变一样，成为中美科技竞赛的核心战场，突破性进展近年一直在加速，发展前景无限。

一、短期催化：重大突破密集出现，商业应用加速

1、10月22日，谷歌周三宣布，其“Willow”量子计算芯片成功运行一项名为“量子回声”的新算法，速度比全球最强超级计算机快1.3万倍，并首次实现了可在不同量子平台上重复验证的结果。

该成果已发表于《自然》期刊，被视为量子计算走向实际应用的重要一步。研究团队表示，这一算法可用于分子结构计算，为药物研发和电池设计等领域开辟新方向，目标是在五年内实现实际应用。

10月7日，三名美国科学家发现电路中的宏观量子隧穿与能量量子化现象斩获诺贝尔物理学奖，其核心成果为将微观量子效应转化为宏观可操控的电路特性，为量子芯片工程化奠定理论根基。其中一名诺奖科学家，即是谷歌本次突破成果的重要成员。

量子计算机通过极微小的电路来进行计算，与传统计算机类似，但它可以并行计算，而不是顺序执行，从而大幅提升速度。

点评：可验证性这一点非常关键，是从特殊性计算走向通用性的重要一步，实现这一成果意味着真正推动量子计算走向主流不远了。5年内有可能看到商业化落地。

2、中国量子计算技术突破与商业化上同样利好不断。

2025年3月，中国科学技术大学等单位研制成“祖冲之三号”超导量子计算原型机，其在特定任务上的计算速度比最快超算快千万亿倍（15个数量级），刷新量子计算优越性世界纪录。

2025年8月25日，国盾量子披露2025半年报，其量子计算业务收入同比增长283.92%，并宣布将向海外交付一25比特超导量子计算机整机。

点评：中国芯片产业起步比国外晚20年，遇到卡脖子时才会那么辛苦。在崭新的量子计算领域，谁先突破，谁就先实现量子霸权，对别人形成碾压，因此，中国在量子计算上发力，必然是不遗余力，全力以赴。

3、量子计算处于早期突破阶段，由于量子位元不稳定，量子纠错是关键； 中国在量子通信的 QKD 量子安全领域处于绝对领先地位；量子测量产业进入多元化发展周期。

根据 OIC在2024年8月20日对国际专利数据库的统计，全球量子通信领域(量子安全)公开的同族专利数量排名前千位的专利申请人中，以科大国盾量子技术股份有限公司为代表的9家中国机构的专利数量约占前 10 位申请人的专利总量的 93%，我国在量子通信领域处于绝对领先地位。

点评：量子科技、核聚变和AI一样，都是新一代的核心前沿技术，具有革命性的应用场景，谁先掌握谁就能实现碾压式的竞争优势，是中美科技竞赛的重要战场。

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二、长期行业逻辑：人类历史上屈指可数的技术革命

1. 关键逻辑：技术变革潜力巨大

①技术变革潜力巨大：量子计算大幅提升算力，突破经典计算瓶颈。量子通信提供绝对安全信息传输。

②政策大力扶持：各国高度重视。中国列为国家战略，美国、欧盟等纷纷布局。

③巨头积极布局：谷歌、IBM、微软等科技巨头投入研发，加速产业成熟。

2、行业空间：复合年增长率达 37.45%

①全球市场：2024 年全球量子科技市场规模约20 亿美元，预计2029 年有望增至 97.58 亿美元，复合年增长率达 37.45%。

②ICVTA&K 预测到 2035 年全球量子产业规模或超 8000 亿美元。其中，量子计算市场潜力巨大，预计到 2035 年规模可达 8117 亿美元。

③中国市场：2025 年中国量子计算产业规模预计超 115.6 亿元，保持 30% 以上增长率，占量子科技总体产业规模 41.2%。

3. 竞争格局：美国领先，中国追赶，分庭抗礼

①全球范围：美国企业占据 51.2% 的市场份额，在量子计算领域，谷歌、IBM 等走在前列，掌握大量核心专利；中国企业占 39.7%，在量子通信上优势明显，全球 83% 的量子保密通信网络设备由中国企业提供，国盾量子量子通信设备全球市占率超 60% 。欧盟 27 国总和占比约 5.1% 。

②国内市场：国盾量子在量子通信设备及量子计算机相关领域领先，量子密钥分发设备市场占有率超 70% 。亨通光电是量子通信光缆核心供应商；神州信息与国盾量子合作搭建金融、政务量子加密系统 。在量子计算硬件方面，中科曙光参股本源量子，推出量子-经典混合计算服务器；在软件算法等方面，科大国创推进量子算法与AI融合 。

3. 投资策略

进入下一个五年规划，关注中美核心尖端科技领域竞争。二十届四中全会将在北京召开前，人民日报钟才文就经济与科技连发8篇文章，强调未来科技如量子计算、脑机接口等产业机会。

随着我国即将进入下一个五年规划。未来科技产业竞争方向已经愈来愈明显，人工智能、量子计算、商业航天以及脑机接口等领域，将成为以5-10年单位产业大趋势，并带来更加广泛投资机会。

相关公司梳理

①国盾量子:国产量子计算龙头企业，主营量子加密设备、量子计算原型机搭建等，国产首台稀释制冷机，参与量子保密骨干网建设。

②格尔软件：国内公钥基础设施PKI领先厂商，子公司上海泓格后量子科技，致力于后量子密码技术服务及产品开发

③神州信息：持股天津国科量子25%，主要专注于量子加密，应用于金融领域。

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风险提示

量子计算技术演进不及预期；量子计算技术路线风险；量子安全市场化进程不及预期；量子测量技术和市场化进程不及预期。

资料参考

251015-国泰海通证券-量子科技行业深度报告：量子革命：量子科技的现状与未来

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