摘要:量子科技是利用量子叠加、量子纠缠等物理特性实现信息处理、传输与测量的前沿技术体系,涵盖量子计算、量子通信(量子安全)、量子精密测量(量子传感)三大赛道,被普遍视为可能重构全球科技与产业竞争规则的颠覆性技术。2026年,量子科技迎来”从实验室走向产业化”的关键窗口:“祖冲之三号”以比最快超算快15个数量级的速度刷新量子计算优越性纪录,Quantinuum以156亿美元估值完成量子计算史上最大IPO,“十五五”规划纲要将量子科技列为未来产业首位。本报告从产业发展趋势、发展历程、企业成长、产业链聚集趋势与城市空间诉求五个维度展开系统研究,并对合肥、北京、上海等产业聚集区的形成逻辑进行深度解读,为理解这一”定义下一代算力与安全”的战略产业提供决策参考。
一、产业界定与研究框架
1.1 产业界定:量子力学的工程化变现
量子科技是将量子力学原理工程化应用的新兴技术产业,按功能划分为三大赛道。量子计算利用量子比特的叠加与纠缠特性实现指数级并行运算,目标是突破经典计算机的算力天花板,在药物分子模拟、密码分析、组合优化、人工智能训练等领域提供颠覆性能力——当前正处于中等规模含噪声(NISQ)时代向全面容错量子计算(FTQC)时代过渡的关键阶段,逻辑量子比特与纠错技术成为性能提升的重点。量子通信(量子安全)利用量子态不可克隆、测量即扰动的物理原理实现”无条件安全”的密钥分发(QKD),是目前产业化最成熟的量子技术,我国已建成超1万公里量子通信骨干网,覆盖京津冀、长三角,金融领域渗透率超20%。量子精密测量(量子传感)利用量子态对外界物理量的极端敏感性,将时间、重力、磁场、温度的测量精度推向物理极限,原子钟精度已达10⁻¹⁶量级,冷原子钟、重力仪等样机已在电网试点。
从产业边界看,量子科技产业链涵盖:上游核心器件与材料(量子芯片、稀释制冷机、测控系统、激光器、单光子探测器、光学晶体、同位素材料)、中游整机与系统(量子计算机整机、QKD设备、量子传感器、量子通信网络)、下游应用与服务(量子云平台、量子安全解决方案、金融/医药/能源/政务行业应用)。量子科技与传统信息技术产业的根本区别在于:它不是对经典体系的渐进改良,而是基于全新物理原理的范式革命——这决定了其”科研驱动、国家意志、长周期、高门槛”的产业属性。
1.2 研究框架
本报告沿”趋势—历程—企业—链条—空间”的逻辑主线展开:第二章研判产业发展趋势,回答”量子科技向何处去”;第三章梳理产业发展历程,回答”产业从何处来”;第四章分析产业企业成长情况,回答”谁在定义量子产业”;第五章解析产业链结构与聚集趋势,回答”产业如何组织”;第六章聚焦城市空间,描述主要产业聚集区并深度解读产业选址逻辑,回答”量子产业落在哪里、为什么落在那里”。报告数据主要来源于光子盒研究院、中国信通院、IDC、毕马威、各上市公司财报及政府公开信息,数据截至2026年7月。
二、产业发展趋势
2.1 市场规模:三大赛道梯次爆发,量子计算弹性最大
量子科技三大赛道呈现”通信先行、测量稳健、计算爆发”的梯次发展格局。量子计算是弹性最大的赛道:据光子盒研究院统计,2025年全球量子计算产业规模约66.1亿美元,随着容错量子计算技术逐步成熟,2029年被视为关键技术爆发年,预计2030年市场规模激增至1795.2亿美元,2035年总产值有望突破6817.1亿美元,2024—2030年年均复合增长率高达81.39%。量子安全稳步扩容:2025年全球产业规模约27.03亿美元,预计2030年达118.05亿美元(CAGR约34%),中国在QKD产业中保持全球领先、产业规模位居各地区之首。量子传感体量较小但增长确定:2025年全球产值约18.8亿美元,预计2035年升至50.7亿美元,市场重心正从少数领域向全物理量覆盖转变。
区域格局上,北美凭借活跃的初创企业融资和关键基础设施部署,2025年以32.54%的量子计算市场份额暂时领先;但光子盒预计到2035年,中国市场份额将提升至30.61%,与北美形成双极——跨越式增长的核心引擎来自金融、医药等下游应用反向拉动的规模化采购订单。政策与投资层面,2025年全球主要国家在量子领域的投资总额突破567亿美元、同比增长35%;2025年全球量子信息产业规模突破千亿美元,行业投资额达97亿美元、较2021年增长4倍。

全球量子科技三大赛道产业规模
图1 全球量子科技三大赛道产业规模(对数坐标)。数据来源:光子盒研究院、东吴证券3
2.2 技术趋势:从”量子优越性”到”可验证、可纠错、可用”
量子计算的技术演进正跨越三个关键台阶。第一,量子优越性进入”可验证”时代。2019年谷歌首次宣称”量子霸权”后饱受争议,2025年10月,谷歌Willow处理器利用”量子回声”算法首次让量子计算机在硬件上运行可验证算法——经典超算Frontier需要3.2年完成的计算任务,Willow仅需2.1小时,速度快13000倍,且结果可重复验证,这是人类历史上首次实现可验证的量子优势。中国侧,2025年3月中科大潘建伟、朱晓波、彭承志团队成功构建105比特超导量子计算原型机”祖冲之三号”,完成83比特32层随机线路采样任务的速度比最快超算快15个数量级(千万亿倍),超越谷歌2024年成果6个数量级,刷新超导体系量子计算优越性纪录,并入选2025年中国十大科技进展新闻。
第二,量子纠错跨越”越纠越对”阈值。基于”祖冲之三号”升级的”祖冲之3.2号”处理器,在码距为7的表面码上实现低于纠错阈值的量子纠错,逻辑错误率随码距增加显著下降,首次达到”越纠越对”水平,并开辟了较谷歌更高效的”全微波控制”新路径。Quantinuum的Helios系统则演示了48个完全纠错逻辑比特、保真度99.99%、编码率接近2:1,是2026年全球唯一达到这一指标的商用系统——资本市场对”量子比特数量”的初级热情正在消退,估值锚点转向”纠错能力与商业客户质量”。第三,工程化与”量超融合”加速。IBM 2025年11月发布120量子比特Nighthawk处理器,计划2026年底实现量子优势、2029年推出首台容错量子计算机;微软发布新一代量子芯片并宣称2029年前打造可扩展量子计算机;本源量子”本源悟空”稳定运行超两年,被全球160多个国家和地区约5000万次远程访问,完成超90万个量子计算任务。

量子计算机核心:稀释制冷机内部结构
图2 量子计算机的核心——稀释制冷机内部的金色”吊灯”结构,量子芯片工作于接近绝对零度的极低温环境(图片来源:知乎/Nature)
2.3 资本趋势:全球最大IPO落地,“量子上市潮”来临
2026年成为量子科技资本化的分水岭。6月4日,离子阱量子计算公司Quantinuum以传统IPO模式登陆纳斯达克,发行价60美元、募资16.8亿美元,完全稀释后估值约156亿美元,创下量子计算行业历史——此前IonQ、D-Wave、Rigetti等均通过SPAC”后门上市”,Quantinuum是首家经受SEC严格审核与机构询价定价检验的量子计算公司,标志着行业从”叙事驱动”向”基本面驱动”的结构性转型。截至2026年年中,全球已有Quantinuum、Infleqtion、Xanadu、IQM等6家量子公司登陆资本市场,IonQ市值约258.6亿美元、2025财年营收同比增长202%。
中国侧同样迎来资本化竞速。2026年一季度,国内量子计算赛道融资约33亿元,直接超越2025年全年的24.73亿元;本源量子完成近30亿元融资、估值210亿元,由中国兵器集团领投形成”国字号”股东集群,并已启动IPO辅导;国仪量子科创板IPO从受理到过会仅用153天;玻色量子完成10亿元B轮及数亿元Pre-IPO轮融资,量旋科技启动Pre-IPO轮——A股”量子计算第一股”的角逐进入倒计时。政策资金同步加码:2025年3月七部委联合推动设立总规模近1万亿元的国家创业投资引导基金,重点支持量子科技等前沿领域;“十五五”期间量子科技专项研发资金规模预计不低于300亿元。

中国量子计算赛道融资额
图3 中国量子计算赛道融资额。数据来源:融中财经15
2.4 全球格局:中美欧三足鼎立,中国”通信领先、计算并跑”
全球量子科技呈中美欧三足鼎立格局,市场规模占比分别约为29.7%、28.8%、25.3%。美国以企业主导、产业化见长:IBM、谷歌、微软、亚马逊等科技巨头全栈布局,Quantinuum、IonQ等初创企业领跑商业化,2025—2029年量子研发拨款上修至27亿美元,并重提《国家量子计划再授权法案》、启动”Genesis Mission”计划。欧盟以”量子旗舰计划”(10亿欧元)主攻光量子通信,英国计划四年投资20亿英镑用于量子计算产业。全球已有30余个国家和地区推出量子信息发展战略规划或法案,投资总额超350亿美元。
中国的独特位势在于”量子通信全球领先、量子计算并跑、产业化生态成型”。量子通信领域,中国建成全球首颗量子科学实验卫星”墨子号”与天地一体化量子通信网络”京沪干线”,QKD产业规模全球第一;量子计算领域,“九章”光量子与”祖冲之”超导双路线均实现量子优越性,本源量子实现中国自主量子算力首次出口销售;生态层面,“央企牵头+科研院所支撑”的全国性生态成型——2025年1月国盾量子控股权划转至中电信量子集团即是标志。同时必须正视差距:美国在量子芯片、超低温设备等核心领域起步更早、产业化优势更明显,国内仍处产业化早期阶段。
三、产业发展历程
3.1 演进阶段:从理论物理到产业前夜的百年长征
量子科技的产业化历程可划分为四个阶段。第一阶段(1900—1980年):理论奠基期。普朗克提出量子假说,爱因斯坦、玻尔、薛定谔、海森堡等建立量子力学体系;1981年费曼首次提出”用量子系统模拟量子世界”的构想,埋下量子计算的思想种子。第二阶段(1980—2010年):原理验证期。Shor算法(1994)与Grover算法(1996)从理论上证明了量子计算对密码破解与搜索的指数加速能力;BB84协议奠定量子密钥分发基础;各国实验室相继实现少量子比特的原理性演示。
第三阶段(2010—2019年):工程竞赛期。IBM 2016年通过云平台开放量子计算机访问,2019年推出首台商用量子计算机IBM Q System One;谷歌2019年宣布实现”量子霸权”;中国2016年发射”墨子号”量子卫星、2017年建成”京沪干线”,实现量子通信的全球领跑。第四阶段(2020年至今):产业化前夜。量子优越性在超导与光量子双路线被反复验证,纠错技术跨越阈值,量子计算云平台用户激增;2025年被券商定义为”量子产业工程化元年”,2026年Quantinuum传统IPO与”十五五”规划将量子科技列为未来产业首位,标志产业正式从技术积累期迈入产业化启动期。
3.2 政策脉络:从”强化基础研究”到”未来产业首位”
中国量子科技的政策演进呈现清晰的升级路径。2016年,“量子通信与量子计算机”列入国家”十三五”科技创新规划;2021年”十四五”规划将量子信息列为前沿科技攻关重点领域,量子信息科学国家实验室在合肥挂牌。2024年1月,工信部等七部门《关于推动未来产业创新发展的实施意见》将量子技术划入新赛道,创建未来产业先导区;2025年,工信部围绕量子科技新赛道部署17项”揭榜挂帅”任务,覆盖医疗、交通、能源、金融等八大领域。
2025—2026年,政策完成从历史最高规格的定位升级:2025年政府工作报告两度点名量子科技,将其与生物制造、具身智能、6G并列列为未来产业;“十五五”规划建议明确”前瞻布局量子科技”,2026年3月”十五五”规划纲要将量子科技列为未来产业首位;2026年政府工作报告进一步提出建立未来产业投入增长和风险分担机制,推动量子产业集聚发展。配套工具同步落地:量子企业执行15%所得税税率、研发费用加计扣除比例提升至150%;量子科技纳入专项债券支持范围;金融监管总局与央行推动量子加密在跨境支付、证券交易中的试点。从顶层规划到任务攻关再到场景开放,一套推动量子技术走出实验室、走向产业化的”组合拳”已经清晰展开。
表1 中国量子科技产业核心政策脉络(2024—2026)
时间 | 政策/事件 | 核心内容 |
2024.1 | 《关于推动未来产业创新发展的实施意见》(七部门) | 量子技术划入新赛道,创建未来产业先导区 |
2024.12 | 量子科技纳入专项债券支持范围 | 地方政府可用专项债投资量子基础设施 |
2025.1 | 工信部”揭榜挂帅”量子科技任务 | 17项重点任务覆盖三大方向、八大领域 |
2025.3 | 2025年政府工作报告;国家创投引导基金 | 两度点名量子科技;近1万亿元基金重点支持 |
2025.10 | “十五五”规划建议 | 前瞻布局量子科技,探索典型应用场景 |
2026.3 | “十五五”规划纲要;2026年政府工作报告 | 量子科技列未来产业首位;建立投入增长与风险分担机制 |
四、产业企业成长情况
4.1 国际阵营:巨头全栈与初创上市潮
国际量子科技阵营呈”科技巨头+专业初创”的双层结构。IBM是最坚定的全栈玩家:2019年推出首台商用量子计算机以来持续迭代,2025年11月发布120量子比特Nighthawk处理器——其路线图中第一个明确为”应用规模扩展”而生的芯片,计划2026年底实现量子优势、2029年推出首台容错量子计算机;与多数亏损的初创企业不同,IBM 2025年前三季度营收近480亿美元、净利润50亿美元,稳定的盈利基础为长期研发提供保障。谷歌以Willow芯片与”量子回声”算法守住算法与纠错前沿;微软、亚马逊(Braket云平台)分别从拓扑量子与云服务切入。
专业初创中,Quantinuum成为新标杆:由霍尼韦尔量子部门与剑桥量子合并而成,Helios系统拥有98个物理量子比特和48个逻辑量子比特、双量子比特门保真度99.921%,2026年6月以156亿美元估值完成传统IPO,美国商务部还通过《芯片与科学法案》向其提供1亿美元并取得股权——量子计算公司首次被视为”国家量子产业战略资产”。IonQ(离子阱,市值约258.6亿美元,2026年一季度营收同比增755%)、Rigetti(超导)、D-Wave(量子退火)构成上市梯队;但整体看,这些企业均不盈利,Quantinuum市销率约505倍、IonQ约200倍,行业估值高度依赖技术里程碑与政府合作消息驱动。

IBM Quantum System One量子计算机
图4 IBM Quantum System One——全球首台商用量子计算机(图片来源:C114通信网)
4.2 中国阵营:“三驾马车”领跑与梯次化竞争
中国量子科技产业呈清晰的三梯队格局,第一梯队由中科大/中科院背景的”三驾马车”构成。国盾量子(潘建伟院士创办)是”量子科技第一股”:2025年实现营收3.10亿元、同比增长22.53%创上市新高,归母净利润539.19万元同比扭亏,研发投入1.23亿元、占营收39.70%;业务结构完成从”量子通信单极”向”通信+计算双轮”的转型——量子计算业务收入1.20亿元、同比增长111.82%,为中电信量子集团交付国内单台比特数最多的超导量子计算机”天衍-504”,并作为唯一企业单位参与”祖冲之三号”实验;公司支撑中国电信在全国40个重点城市建设量子安全基础设施,“量子密话密信”用户超600万。
本源量子(郭光灿院士创办)是最聚焦的量子计算全栈企业:第三代超导量子计算机”本源悟空”稳定运行超两年,全球160多个国家约5000万次远程访问,2025年实现中国自主量子算力首次出口销售;2026年完成近30亿元融资、估值210亿元,中国兵器集团领投,已启动IPO辅导。国仪量子(杜江峰院士创办)专注量子精密测量:2025年营收6.66亿元、亏损收窄至579.72万元,2026年5月科创板IPO过会,有望成为”A股量子计算第一股”的有力竞争者。第二梯队是华为、阿里巴巴等科技巨头,以”天衍”量子云平台、量子算法软件切入;第三梯队则包括玻色量子(专用量子计算,10亿元B轮)、图灵量子(光量子)、量旋科技、华翊量子、逻辑比特等专业初创,以及福晶科技(光学晶体)、光迅科技(量子光芯片)等上游配套上市公司。
表2 量子科技产业代表企业成长对比(2025—2026)
企业 | 总部 | 赛道 | 2025/2026年关键数据 | 资本化进展 |
Quantinuum | 美国 | 离子阱量子计算 | Helios 48逻辑比特;2025财年营收3090万美元 | 2026.6纳斯达克IPO,估值156亿美元 |
IonQ | 美国 | 离子阱量子计算 | 2025财年营收1.3亿美元(+202%) | 市值约258.6亿美元 |
IBM | 美国 | 超导全栈 | Nighthawk 120比特;2029年容错路线图 | 盈利巨头体内业务 |
国盾量子 | 合肥 | 通信+计算+测量 | 营收3.10亿元(+22.53%)扭亏;计算收入+111.82% | 科创板上市,中国电信控股,市值约533亿元 |
本源量子 | 合肥 | 超导量子计算全栈 | “本源悟空”全球5000万次访问;算力首次出口 | 融资近30亿元、估值210亿元,IPO辅导中 |
国仪量子 | 合肥 | 量子精密测量 | 营收6.66亿元,亏损收窄至580万元 | 科创板IPO过会(153天) |
玻色量子 | 北京 | 专用量子计算 | 量子编程套件登陆华为云阿里云 | 10亿元B轮+Pre-IPO轮 |

本源量子超导量子计算机
图5 本源量子超导量子计算机的核心部件(图片来源:新浪财经/本源量子)
4.3 生态特征:“央企牵头+科研院所支撑”的中国模式
中国量子科技产业生态的最鲜明特征,是”央企牵头+科研院所支撑”的国家队模式。2025年1月,国盾量子控股权划转至中电信量子集团,完成国内量子通信龙头与通信运营商巨头的首次深度绑定——央企的资金、网络与客户资源(中国电信40城量子安全基础设施、600万量子密话用户)为技术提供了规模化落地的通道,科研院所的技术源头(中科大)则持续输送创新能力。本源量子的近30亿元融资由中国兵器集团领投,叠加上海半导体产投基金、中金资本等,形成”国字号”股东集群。这一模式与美国”科技巨头+风投驱动”的生态形成鲜明对照:它牺牲了部分市场化效率,却为量子科技这种”超长周期、超强外部性”的战略产业提供了穿越死亡谷的组织保障——国盾量子连续多年亏损后于2025年扭亏,正是这一模式韧性的注脚。
五、产业链结构与聚集趋势
5.1 产业链全景:上游”卡脖子”环节价值最集中
量子科技产业链呈”上游核心器件—中游整机系统—下游应用服务”的三层结构。上游是价值最集中、壁垒最高的环节,也是国产化攻坚的主战场:国金证券测算,量子计算上游设备(稀释制冷机、测控系统)、量子通信密钥终端、量子测量核心传感器2025—2030年CAGR均超50%。国产化进度呈梯次分布:量子通信核心环节(量子密钥设备、中继终端)国产化率约75%最高;量子计算(超导比特芯片、测控系统)约60%;量子测量(原子钟、量子传感器)约50%。标志性突破包括:国盾量子推出超大冷量稀释制冷机与千比特室温电子学测控系统、性能达国际先进水平;光迅科技建成国内首条量子光芯片封装测试产线、良品率突破85%;福晶科技为光量子计算机提供核心晶体、毛利率稳定在40%以上。
中游整机与系统是产业的整合者:量子计算机整机(IBM、本源量子、国盾量子)、QKD网络设备(国盾量子、中兴通讯)、量子传感器(国仪量子)构成三大产品线;国内总计7000余公里实用化光纤量子保密通信网络中,超过6000公里使用了国盾量子产品。下游应用与服务处于早期放量阶段:量子云平台(IBM Quantum、本源悟空、中电信”天衍”、华为云)成为当前使用量子算力的主要途径,“量超融合”(量子计算与经典超算协同)成为重点方向;金融(量子加密、组合优化)、医药(分子模拟)、能源(电网监测)、政务(量子安全)是最先落地的四大场景112。一个标志性案例是:某跨国车企利用量子算法优化供应链、成本缩减12%,某金融机构采用量子加密方案、数据泄露风险下降90%。
5.2 聚集趋势:院士团队直连创业,“国家实验室+区域集群”格局成型
量子科技产业的聚集呈现全世界罕见的”学术源头直接定义产业地理”特征——哪里有顶级量子实验室,哪里就长出量子产业集群。全国已形成”一核多极”格局:合肥是无可争议的核心,中科大潘建伟、郭光灿、杜江峰三位院士组成的量子科技”GDP”国家队,在合肥高新区孵化出国盾量子、本源量子、国仪量子”三驾马车”,分别对应量子通信、计算、精密测量三大方向;仅几百米长的云飞路(“量子大道”)密布20多家量子科技企业,合肥高新区直接从事量子领域的科研人员达600人,合肥市量子信息产业相关专利占全国12.1%、仅次于北京,合肥因此被称为”中国量子之都”。
北京依托北京量子信息科学研究院、中关村科学城形成科研与孵化高地,国际上最长的量子直接通信距离即诞生于北京量子院;海淀区设立全国首支量子产业专项基金(2亿元),并打造全国首家量子科技孵化器与10万平方米量子科技未来产业园。上海张江科学城推进量子计算云平台与长三角量子通信干线建设;济南依托济南量子技术研究院参与”祖冲之三号”攻关;深圳、广东推进量子通信与5G/6G融合应用。据中国信通院统计,北京、安徽、江苏、广东、浙江已成为量子信息技术创新高地,其中安徽在量子计算领域专利领先,北京在量子通信和量子精密测量领域专利领先。至少已有20个城市提出发展量子科技,北京、合肥、上海、深圳、济南处于领先地位。

合肥高新区
图6 合肥高新区——“量子大道”所在地,20多家量子科技企业聚集于此(图片来源:人民网)
六、城市空间:产业聚集区与选址逻辑深度解读
6.1 合肥:“中国量子之都”的十五年产学研闭环
合肥是全球量子科技产业版图中独一无二的样本——一座二线城市凭借一所大学,长出了世界级的量子产业集群。合肥量子产业的起点是2009年:潘建伟团队决定成立国内第一家量子通信产业化公司,时任合肥高新区领导当即拍板”你来吧,这里没有质疑”,国盾量子的前身安徽量子通信技术有限公司由此诞生,并在2020年登陆科创板成为中国量子科技第一股。此后,郭光灿院士创办本源量子(2017)、杜江峰院士创办国仪量子(2016),“三驾马车”齐聚云飞路,“量子大道”由此得名。
产业选择合肥的逻辑是”学术源头×政府远见×全周期陪伴”的三元组合。其一,中国科学技术大学是量子科技国家队的”人才母机”:潘建伟、郭光灿、杜江峰三位院士分别领衔量子通信、计算、测量三大方向,“祖冲之三号”“九章”“墨子号”等里程碑成果均出自中科大体系,企业离实验室物理距离越近,技术转化的损耗越小。其二,合肥市政府以”投行思维”全周期陪伴产业成长:设立200亿元量子产业基金聚焦超导量子计算,建成”量子大道”等特色园区和集聚带,预计2027年把量子产业打造成百亿级产业集群。其三,大科学装置与国家平台的加持:合肥综合性国家科学中心、量子信息科学国家实验室、中科院量子信息与量子科技创新研究院构成”科研—转化—产业”的完整闭环;合肥先进计算中心”巢湖明月”部署200比特超导量子计算机并向全球开放算力服务,让实验室的”超级算力”变成可全球共享的公共资源。合肥证明了一件事:在量子科技这类”源头创新即产业”的领域,一座城市只要牢牢绑定一个顶级学术源头并保持十五年的战略耐心,就能在全球产业版图中占据一极。

合肥量子中心夜景
图7 合肥未来科技城夜景——合肥正全面建设”量子中心”(图片来源:央广网)
6.2 北京:科研策源与孵化体系完备的”量子创新大脑”
北京的量子科技产业定位是”创新大脑”与孵化高地。科研端,北京量子信息科学研究院是核心策源平台:袁之良团队首创量子密钥分发开放式新架构,采用光频梳技术实现615公里光纤量子通信;国际上最长的量子直接通信距离即诞生于此。清华、北大、中科院物理所/计算所构成雄厚的基础研究底座,北京在量子通信和量子精密测量领域的专利数量全国领先。孵化端,北京构建了全国最完整的量子产业孵化体系:2024年10月,中关村(海淀)量子科技未来产业园与全国首家量子科技孵化器揭牌,产业园位于上地信息路,包含中关村创业大厦等多个优质空间、具备10万平方米潜力拓展空间,由北京量子院作为战略支撑,围绕量子计算、通信、精密测量三大领域提供”孵化—加速—投资—产业化”全链条服务;海淀区同时设立全国首支2亿元量子产业专项基金。
企业端,中关村软件园已形成特色鲜明的量子产业集群,集聚北京国盾量子、国科量子、神州信息等企业,覆盖从基础理论研究到市场应用的完整链条;玻色量子等初创以”量子云枢”编程套件登陆华为云与阿里云,探索专用量子计算的差异化路径。北京模式的核心是”科研—孵化—资本”的体系化供给:它不像合肥那样绑定单一学术源头,而是以密集的科研机构、专业的孵化载体与全国最丰富的创投资本,为量子创业提供”广谱土壤”——北京市科委明确提出,将推动北京率先建成国家量子科技与产业高地。
6.3 上海、深圳、济南:差异化切入的多极格局
上海以”平台+网络”切入:张江科学城推进量子计算云平台建设,上海量子科学研究中心作为合作单位参与”祖冲之三号”攻关;长三角量子通信干线网络实现跨域互联,上海同时是量子金融应用的天然场景——金融监管总局与央行推动的量子加密跨境支付、证券交易试点即在长三角开展首批示范。深圳—广东以”融合应用”切入:依托大湾区通信产业优势,推进量子通信与5G/6G融合应用,华为”天衍”量子云平台、量旋科技等构成产业力量。济南以”专业研究院”切入:济南量子技术研究院作为”祖冲之三号”的合作单位深度参与国家攻关,山东同时建设了济南量子通信城域网等示范项目7。多极格局的形成说明:量子科技产业的空间竞争不是简单的”复制合肥”,而是各城市依据自身禀赋——上海的场景、深圳的融合、济南的专业——在国家级量子网络与算力布局中找到生态位。
6.4 产业为什么选择这些区域:量子产业选址的五维解构
综合各聚集区的比较,量子科技产业的区位选择遵循五个维度的逻辑。维度一:学术源头的决定性作用。量子科技是”论文即产品”的产业,院士团队直接创办企业(三位院士→三驾马车)、实验室成果直接转化(量子院→孵化器企业),学术源头是产业聚集的第一性原理——这解释了合肥为何能力压一众一线城市成为中国量子之都。维度二:国家平台的锚定效应。量子信息科学国家实验室、北京量子院、综合性国家科学中心等国家级平台落在哪里,人才、项目与资金就跟到哪里——平台选址本质上是国家意志对产业地理的塑造。维度三:大科学装置与算力基础设施。量子研发依赖稀释制冷机、极低温实验室、超算中心等重型设施,合肥”巢湖明月”量子算力开放平台、北京量子院的实验条件构成了企业无法自建的公共底座。
维度四:耐心资本与政府陪伴。量子企业普遍经历十年以上亏损期(国盾量子上市五年才扭亏),只有”十年免税、15%所得税、加计扣除150%“的政策工具与”200亿产业基金、1万亿国家创投引导基金”的耐心资本,才能支撑企业穿越死亡谷。维度五:场景与网络的牵引。量子通信需要骨干网与城域网的建设主体(中国电信40城)、量子安全需要金融政务客户(长三角试点)、量子计算需要云平台用户——拥有运营商总部、金融中枢与政务市场的城市在应用端占据先机。五个维度共同解释了量子科技”合肥核心、北京策源、沪深济多极”的空间格局——这是学术源头、国家意志与市场需求三重力量叠加的独特产业地理。
表3 量子科技产业主要聚集区比较
维度 | 合肥 | 北京 | 上海 | 深圳/济南 |
集群定位 | 中国量子之都、产业核心 | 创新大脑、孵化高地 | 平台网络、金融场景 | 融合应用/专业研究院 |
代表主体 | 国盾量子、本源量子、国仪量子、量子国家实验室 | 北京量子院、玻色量子、中关村量子产业园 | 上海量子科学研究中心、张江云平台 | 华为天衍、量旋科技/济南量子院 |
核心优势 | 三院士源头+全周期政府陪伴+大科学装置 | 科研密度+全国首家量子孵化器+创投资本 | 金融场景+长三角干线网络 | 通信融合/专业攻关 |
标志空间 | 量子大道、200亿量子产业基金 | 10万㎡量子未来产业园、2亿专项基金 | 张江科学城 | 深圳湾/济南高新区 |
产业目标 | 2027年百亿级量子产业集群 | 率先建成国家量子科技与产业高地 | 量子加密金融试点示范 | 量子通信与5G/6G融合 |
6.5 产业对城市空间的诉求:“实验室—孵化器—算力平台”的特殊谱系
量子科技产业对城市空间的需求,与任何传统产业都截然不同。实验室空间是最刚性的需求:量子实验需要极低温(毫开尔文级)、超净、防振、电磁屏蔽的特殊环境,稀释制冷机与测控系统占地大、承重与电力要求高,普通写字楼与标准厂房均无法承载——这决定了量子企业必须依托专业园区或自建实验楼。孵化空间需要”超前孵化”能力:量子创业的团队往往是刚走出实验室的科学家,需要孵化器提供从技术经理人、知识产权到公司治理的全套服务,北京中关村量子孵化器由”光子盒”产业服务平台与国资联合运营的模式,代表了这一方向。
算力与网络平台空间是新型基础设施:量子算力开放平台(合肥”巢湖明月”)、量子通信骨干网与城域网(京沪干线、40城量子安全基础设施)本质上是城市级的”量子新基建”,其建设主体多为央企与政府,但落地需要城市提供机房、光纤管道与电力配套。对城市规划者而言,发展量子科技产业的空间策略可归纳为:“绑定一个源头”——以最大诚意锁定顶级学术团队与国家平台;“建设两类载体”——专业实验室空间与超前孵化器;“布局三重新基建”——量子算力平台、量子通信网络、量子安全示范场景;“备好十年耐心”——以产业基金与政策工具陪伴企业穿越周期。合肥的十五年证明,量子科技的产业空间本质上是”时间换空间”——战略的耐心,才是最稀缺的空间。

墨子号量子卫星
图8 “墨子号”量子科学实验卫星开展星地量子密钥分发(图片来源:中国科大新闻网)
七、挑战与展望
7.1 核心挑战
量子科技产业在迈向产业化的关键窗口,面临四重挑战。一是技术成熟度的不确定性:量子计算仍处于NISQ时代,从百比特级原型机到千比特级容错机还有漫长的工程化路程,若”十五五”期间国内未能实现百比特机商用,可能错失量子算力标准制定权;技术路线(超导、离子阱、光量子、中性原子)尚未收敛,存在押注路线的沉没成本风险。二是商业化收入与估值的背离:全球上市量子公司均不盈利,Quantinuum市销率约505倍、IonQ约200倍,估值高度依赖技术叙事与政府订单;国内龙头国盾量子扣非净利润仍为负,盈利转正很大程度上依赖政府补助与投资收益,应收账款坏账准备同比增长48.8%,折射出产业化初期的现实特征。三是核心环节的供应链安全:稀释制冷机、高端激光器、单光子探测器等关键设备材料曾长期依赖进口,虽国产化率已提升至50%—75%,但最高端环节仍存”卡脖子”风险;技术封锁与反封锁博弈加剧,量子设备及组件进出口的区域化趋势明显。四是人才稀缺与转化断层:量子科技横跨物理、材料、电子、计算机多个学科,全球顶尖量子人才总量极为有限,“科学家→企业家”的转化机制(技术经理人、工程化团队)仍是多数实验室成果走向产业的断点。
7.2 展望:未来十年的”量子风暴”
综合各方判断,未来十年量子科技产业将沿三条主线演进。技术主线:短期(2026—2028年)超导路线是工程化主力,聚焦比特数提升与纠错技术,金融优化、药物模拟等专用场景率先落地;中期(2029—2030年)千比特级处理器与容错量子计算出现,量子互联网雏形形成,推动AI大模型训练及跨域算力协同;长期(2030年后)光量子路线在特定场景展现替代潜力,量子计算总产值2035年有望突破6800亿美元。产业主线:量子通信骨干网”十五五”期间扩容至3万公里、覆盖所有地级市,带动量子密钥设备需求年均增长45%;“量超融合”成为算力基础设施的标准形态,量子云平台订阅制降低使用门槛;到2030年前后,基础算力优化所产生的外部市场规模可能达到万亿级别。
空间主线:合肥”三驾马车”集体IPO后将进一步巩固产业核心地位,北京量子孵化器批量孵化新项目,上海、深圳、济南在应用端形成特色一极,“国家实验室+区域特色集群”的格局持续深化;全球范围,中美欧的技术卡位与标准之争将伴随整个产业化周期。对城市而言,量子科技是一场”源头定义产业”的竞赛——得学术源头与国家平台者得天下;对产业而言,当量子计算机真正破解经典算力无法企及的问题、量子网络真正守护数字世界的安全底线,这场酝酿了四十年的”量子风暴”,将改写全球科技权力的格局。