量子计算行业概况
1、量子力学颠覆经典计算体系，带来空前加速
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。量子计算所运用的物理特性主要包括：
量子叠加：处于叠加态时，量子粒子是所有可能状态的组合，它们会不断波动，直到被观察和测量；以抛硬币为例，经典比特可以通过正面和反面来度量，而量子比特能够代表硬币的正反面以及正反交替时的每个状态； 量子纠缠：纠缠是量子粒子将其测量结果相互关联的能力，当量子比特相互纠缠时，它们构成一个系统并相互影响，人们可以使用一个量子比特的度量来作出关于其他量子比特的结论，通过在系统中添加和纠缠更多的量子比特，量子计算机可计算指数级的更多信息并解决更复杂的问题；量子干扰：量子干扰是量子比特固有的行为，由于叠加而影响其坍缩方式的可能性，量子计算机旨在尽可能减少干扰，确保提供最准确的结果。
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。据赛迪智库，量子计算通过量子态的受控演化实现数据的存储计算，可以分为数据输入、初态制备、量子逻辑门操作、量子测算和数据输出等步骤，其中量子逻辑门操作是一个幺正变换，这是一个可以人为控制的量子物理演化过程；经典计算机的运算模式为逐步计算，一次运算只能处理一次计算任务，而量子计算为并行计算，可以同时对 2^n 个数进行数学运算，相当于经典计算重复实施 2^n 次操作；同时，传统芯片的特征尺寸很小（数纳米）时，量子隧穿效应开始显著，电子受到的束缚减小，使得芯片功能降低、能耗提高，将不可逆操作改造为可逆操作才能提高芯片的集成度，量子计算中的幺正变换属于可逆操作，有利于提升芯片的集成度，进而降低信息处理过程中的能耗。
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。在经典计算中，计算能力与晶体管数量成正比例线性关系，而量子计算机中算力将以量子比特的指数级规模增长，据中国计算机学会微信公众号，2012 年“量子优势”（同样的计算任务，量子计算速度高于传统计算）的概念被提出，并在 2019 年由谷歌团队实现了实验验证，2020 年，潘建伟院士团队基于高斯玻色采样模型成功构建了 76 个光子的量子计算原型机“九章”进一步验证了量子优势。量子计算机所能拥有的量子比特数由最初的 2 量子比特增长到了数百量子比特，并正以可观的速度继续增长，这为实现更可靠、更大规模的量子计算，以及挖掘基于量子计算的人工智能应用带来更多可能性。
2、多路径并行推进，超导量子产业化进展领先
全球量子计算的硬件仍处于多种路线并行探索阶段，不同的技术路线基于对量子比特的不同物理实现方式展开。主流路线大致分为两类：一类是基于固态体系的“人造粒子“路线，如超导与硅半导体；另一类是基于原子体系的“天然粒子”路线，如离子阱、光量子与中性原子。各路线在稳定性、可扩展性和保真度等方面权衡取舍明显，目前尚无单一路线占据绝对主导地位。 多线路协同探索正引领量子计算技术向“高稳定性—高保真度—可扩展性”方向演进，共同推动未来量子计算机从实验验证步入商业化应用。从发展进度来看，超导量子凭借高保真度、易扩展性及成熟的制程工艺在产业化道路上保持领先，全球有效授权专利量达 10,888 项，位居首位，发展前景最为稳健；离子阱路线具备很高的保真度，但可扩展性较差，有效授权专利量 3,049 项，整体发展略逊色于超导技术；中性原子路线近年来突破显著，展现出更强的可扩展性，但在提高保真度上仍面临技术挑战，有效授权专利量为 1,313 项，发展进度相对落后于前两者。
3、全球布局，竞逐先机
量子计算已成为全球主要国家之间开展综合国力竞争，维护国家技术主权的关注焦点之一。有鉴于量子计算在算力性能上的颠覆性，量子计算机已经成为全球科技竞争的重要方向之一。截至目前，已有30余个国家开展了以量子计算为重点的量子信息领域规划布局，其中中美在量子计算领域处于第一梯队。
国内外企业布局
1、海外：科技大厂积极布局量子计算前沿，技术路线各有侧重
报告全文可扫描下方图片二维码进入星球社群查阅下载
（报告来源：慧博智能投研。本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）
