2024-03-25 17:25:43 大众网新闻
【量子计算或成为解决 AI 算力瓶颈的颠覆性力量】
量子计算是基于量子力学的独特行为(如叠加、纠缠和量子干扰)的计算模式，基本信息单位为量子比特。据微软，在物理学中量子是所有物理特性的最小离散单元，通常指原子或亚原子粒子(如电子、中微子和光子)的属性。量子比特是量子计算中的基本信息单位，在量子计算中发挥的作用与比特在传统计算中发挥的作用相似，但经典比特是二进制、只能存放 0 或 1 位，但量子比特可以存放所有可能状态的叠加。
与传统计算相比，量子计算能够带来更强的并行计算能力和更低的能耗，同时量子计算的运算能力根据量子比特数量指数级增长，在 AI 领域具有较大潜力。
海外科技巨头带动量子计算产业发展，IBM、微软、谷歌等公司先后发布量子计算路线图，与此同时，国内量子计算产业与海外科技巨头差距不断缩小，2024年 1 月 16 日我国第三代自主超导量子计算机“本源悟空 ”上线运行可以一 次性下发、执行 200 个量子线路的计算任务，比国际同类量子计算机具有更大的速度优势。
【量子计算软硬件基础设施不断成熟，商业化落地或加速】
当前全球范围内针对量子计算机，已经形成超导、离子阱、光量子、中性原 子、半导体量子等主要技术路线，以及以量子门数量、量子体积、量子比特数量等核心指标构成的性能评价体系。
量子计算云平台将量子计算机硬件或量子计算模拟器与经典云计算软件工 具、通信设备及IT基础设施相结合，为用户提供直观化及实例化的量子计算接 入访问与算力服务。
软件方面，量子算法不断发展中，在当前硬件条件下重点是综合考虑 NISQ算法的容错代价与算法性能之间的平衡，量子软件体系处于开放研发和生态建设早期阶段，正在不断成熟。
【量子计算有望赋能千行百业，市场前景广阔】
2023 年全球量子计算市场规模约 47 亿美元，预计 2035 年有望超过 8000 亿美元。据 ICV，随着量子计算技术的不断演进，以及 AI 技术等领域的快速发展， 量子计算的应用边界被不断拓展，2023 年，全球量子产业规模达到 47 亿美元， 2023 至 2028 年的年平均增长率(CAGR)达到 44.8%;2027 年专用量子计算机预计将实现性能突破，带动整体市场规模达到 105.4 亿美元，参考 IBM 2023 年 量子计算路线图，2028 年量子门数量、以及纠错等计算技术将达到较为成熟阶段，在 2028 年至 2035 年，市场规模将继续迅速扩大，受益于通用量子计算机的技术进步和专用量子计算机在特定领域的广泛应用，到 2035 年总市场规模有望达到 8117 亿美元。
据信通院等，金融、化工、生命科学领域有望更加受益量子计算产业发展：金融领域：量子计算应用有望在优化预测分析、精准定价和资产配置等问题中产生优势。案例包括 2023 年法国 CIB、Pasqal 和 Multiverse 联合发布量 子计算金融应用解决方案的验证结果，减少金融衍生品估值计算所耗算力资源，提升评估速度与准确性等;
化工领域：量子计算应用探索主要通过模拟化学反应，达到提高效率、降低资源消耗等目的。案例包括 2023 年德国尤利希中心利用量子计算提升寻找蛋白质最低能量结构的成功率，牛津大学实现基于网格的量子计算化学模拟，探索基态准备、能量估计到散射和电离动力学等方面能力等;
生命科学：量子计算可以用于评估药物研发的成本、时间、性能等实验值。 案例包括 AWS 制药解决方案，通过针对某些药物研发问题的内置示例代码，例如分子对接、蛋白质折叠、RNA 折叠和逆合成规划，进行量子计算完成任务;
密码学：使用量子机密对安全数据进行加密和传输的各种网络安全方法。但它有可能比以前的加密算法类型安全得多，甚至在理论上是不可破解的;
交通物流：量子计算应用主要聚焦组合优化问题，以更优方案实现路线规划和物流装配，提升效率降低成本。案例包括 2023 年，Terra Quantum 和泰雷兹公司使用混合量子计算验证加强卫星任务规划过程并改善卫星运行效率，英伟达、罗尔斯-罗伊斯和 Classiq 将量子计算用于提升喷气发动机的工作效率;
量子计算有望颠覆经典计算架构，成为解决 AI 算力瓶颈的颠覆性力量，或成为发展新质生产力的重要抓手!建议关注国盾量子、科大国创、神州信息、科 华 数据、中国长城、光迅科技等量子计算相关标的，以及电科网安、吉大正元、格尔软件、国芯科技、浙江东方、亨通光电等量子加密通信标的。
我们筛选出以下潜力标的
国盾量子(688027)公司主要从事量子通信产品的研发、生产、销售及技术服务, 为各类光纤量子保密通信网络以及星地一体广域量子保密通信地面站的建设系统地提供软硬件产品,为政务、金融、电力、国防等行业和领域提供组网及量子安全应用解决方案。
铜牛信息(300895)公司与国科量子签订了战略合作协议，双方将紧密合作积极推进量子通信技术的市场化和产业化进程，在链路加密、量子应用等方面加强合作并共同拓展云安全服务市场。
科华数据(002335)公司与科大国盾在量子通信保密技术上开展合作，双方共同拓展量子通信技术的应用， 目前尚未有规模应用。
参考资料：民生证券-计算机行业深度研究：量子计算：人工智能与新质生产力的“未来引擎 ”-240322.pdf
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