2023年中國量子計(jì)算機(jī)發(fā)展前景及趨勢

• 李基錦 2023年12月6日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 1086 69
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量子力學(xué)作為現(xiàn)代物理學(xué)的兩大核心理論之一，成功描述了微觀物理體系的演化規(guī)律，奠定了現(xiàn)代信息科學(xué)特別是微電子學(xué)和光電子學(xué)的物理理論基礎(chǔ)。量子計(jì)算是利用量子態(tài)的性質(zhì)(如疊加原理和量子糾纏)來執(zhí)行計(jì)算。執(zhí)行量子計(jì)算的設(shè)備被稱為量子計(jì)算機(jī)。量子計(jì)算機(jī)相比傳統(tǒng)

量子力學(xué)作為現(xiàn)代物理學(xué)的兩大核心理論之一，成功描述了微觀物理體系的演化規(guī)律，奠定了現(xiàn)代信息科學(xué)特別是微電子學(xué)和光電子學(xué)的物理理論基礎(chǔ)。量子計(jì)算是利用量子態(tài)的性質(zhì)(如疊加原理和量子糾纏)來執(zhí)行計(jì)算。執(zhí)行量子計(jì)算的設(shè)備被稱為量子計(jì)算機(jī)。量子計(jì)算機(jī)相比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)能夠從根本上更快地解決某些計(jì)算問題，比如整數(shù)分解(這是RSA 加密的基礎(chǔ))。量子計(jì)算是量子信息科學(xué)的一個(gè)子領(lǐng)域。

量子計(jì)算有幾種模型，包括量子電路模型、量子圖靈機(jī)、絕熱量子計(jì)算機(jī)、單向量子計(jì)算機(jī)和各種量子細(xì)胞自動(dòng)機(jī)。使用最廣泛的模型基于“量子比特”或“量子位 ”的量子電路模型。它在某種程度上類似于經(jīng)典計(jì)算中的“比特”。一個(gè)量子比特可以處于1或0的量子態(tài)，或者處于1和0的疊加態(tài)。然而，當(dāng)量子比特被測量時(shí)，測量結(jié)果只能是0或1; 這兩種結(jié)果發(fā)生的概率取決于量子比特在被測量之前所處的量子狀態(tài)。

計(jì)算是通過量子邏輯門操縱量子比特來完成的，這在某種程度上類似于經(jīng)典邏輯門。量子計(jì)算機(jī)具有傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)和其他新型計(jì)算機(jī)所不具備的獨(dú)特功能和優(yōu)勢。隨著量子計(jì)算技術(shù)的不斷提升，它的應(yīng)用前景仍然具有廣闊的發(fā)展空間。目前我國量子計(jì)算行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)主要有國盾量子。

經(jīng)營情況

在2019年，國盾量子的資產(chǎn)總額為12.46億。到了2020年，資產(chǎn)總額增加至19.25億。在2021年，資產(chǎn)總額繼續(xù)略微增長，達(dá)到19.76億。然而，到了2022年，資產(chǎn)總額出現(xiàn)了小幅下降，降至19.43億?？傮w來看，國盾量子在這四年里的資產(chǎn)總額呈現(xiàn)了先增長后下降的趨勢。

在2019年，國盾量子的營業(yè)收入為2.58億。然而，到了2020年，營業(yè)收入出現(xiàn)了明顯下降，降至1.34億。隨后，在2021年，營業(yè)收入有所增長，達(dá)到1.79億。然而，到了2022年，營業(yè)收入再次下降至1.35億。

在2019年，國盾量子的凈利潤為4930.61萬。然而，到了2020年，凈利潤出現(xiàn)了下降，降至2948.86萬。在2021年，國盾量子遭遇虧損，凈利潤為-3713.62萬。而到了2022年，虧損進(jìn)一步加劇，凈利潤降至-8620.01萬。

在2019年，國盾量子的毛利率為68.18%。2020年，毛利率維持在相對穩(wěn)定的水平，為68.02%。然而，到了2021年，毛利率出現(xiàn)了明顯下降，降至57.73%。并且在2022年，毛利率進(jìn)一步下滑至37.57%。

量子計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域

目前普遍預(yù)測量子計(jì)算有望在以下三個(gè)場景較早落地。 第一個(gè)領(lǐng)域是模擬量子現(xiàn)象，量子計(jì)算可以為蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)模擬、藥物研發(fā)、新型材料研究、新型半導(dǎo)體開發(fā)等提供有力工具。生物醫(yī)藥、化工行業(yè)、光伏材料行業(yè)開發(fā)環(huán)節(jié)存在對大量分子進(jìn)行模擬計(jì)算的需要，經(jīng)典計(jì)算壓力已經(jīng)顯現(xiàn)。

第二個(gè)領(lǐng)域是人工智能相關(guān)領(lǐng)域。人工智能對算力需求極大，傳統(tǒng)CPU芯片越來越難以勝任。通過開發(fā)新的量子算法，構(gòu)建優(yōu)秀的量子機(jī)器學(xué)習(xí)模型，促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用。

第三個(gè)領(lǐng)域是密碼分析。加密和破譯密碼是歷史長河中的不間斷主題。量子計(jì)算破譯了RSA等公開密鑰體系，而密碼學(xué)家又構(gòu)造了新的公開密碼體系，而現(xiàn)在的密碼體系的絕對安全性還沒有得到證明。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國量子計(jì)算機(jī)行業(yè)市場深度調(diào)研與投資風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測報(bào)告》分析

業(yè)務(wù)布局

國盾量子的量子計(jì)算業(yè)務(wù)在2021年取得了顯著增長，但在2022年略有回落。在2020年，國盾量子的量子計(jì)算業(yè)務(wù)收入為508.1萬元。到了2021年，收入顯著增加，達(dá)到了4118萬元。然而，在2022年，收入有所下降，為3419萬元。

國盾量子的量子計(jì)算業(yè)務(wù)在企業(yè)整體業(yè)務(wù)中的比重逐年增加，尤其是在2021年和2022年取得了較大的增長。在2020年，國盾量子的量子計(jì)算業(yè)務(wù)占比為3.79%。隨后在2021年，這一占比顯著增加至22.98%，并在2022年進(jìn)一步增加至25.38%。在2020年，國盾量子的量子計(jì)算業(yè)務(wù)毛利率為48.94%。

在2021年，該毛利率下降至32.35%，并在2022年進(jìn)一步降至27.71%。從2022年國盾量子的研發(fā)情況來看，公司研發(fā)人員數(shù)量為213人，占比達(dá)到50.96%;研發(fā)投入為1.36億，占比達(dá)到了100.76%，公司研發(fā)投入超過了2022年的營業(yè)收入。

量子計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用前景

在未來，量子計(jì)算技術(shù)有望應(yīng)用于加密通信、新藥物研發(fā)、交通調(diào)度和金融風(fēng)險(xiǎn)評估等領(lǐng)域。例如，量子計(jì)算機(jī)可以解決RSA等傳統(tǒng)密碼體制的破解問題，從而為加密通信提供更安全的保障;同時(shí)，它也能夠加速化學(xué)反應(yīng)、優(yōu)化組合問題、加快生物信息學(xué)數(shù)據(jù)處理等，為各個(gè)領(lǐng)域提供更好的解決方案。

量子計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢

量子計(jì)算機(jī)的規(guī)模將會(huì)不斷擴(kuò)大。目前，量子計(jì)算機(jī)的規(guī)模還比較小，只有幾十個(gè)量子比特。但是，隨著量子計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，未來幾年我們將看到更大規(guī)模的量子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)。

量子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?huì)更加廣泛。目前，量子計(jì)算機(jī)已經(jīng)在很多領(lǐng)域展現(xiàn)出了應(yīng)用前景，例如密碼學(xué)、化學(xué)計(jì)算、優(yōu)化問題等。未來，隨著量子計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和規(guī)模的擴(kuò)大，我們將看到更多的應(yīng)用領(lǐng)域的出現(xiàn)。

量子計(jì)算機(jī)將會(huì)與其他技術(shù)進(jìn)行融合。未來，隨著量子計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，我們將會(huì)看到量子計(jì)算機(jī)與其他技術(shù)的融合。例如，量子計(jì)算機(jī)可以和人工智能技術(shù)進(jìn)行融合，形成量子人工智能。

量子計(jì)算機(jī)將會(huì)促進(jìn)數(shù)學(xué)和物理等基礎(chǔ)學(xué)科的發(fā)展。量子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，不僅需要計(jì)算機(jī)科學(xué)和工程技術(shù)的支持，還需要數(shù)學(xué)和物理等基礎(chǔ)學(xué)科的支持。未來，隨著量子計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，我們將會(huì)看到更多的數(shù)學(xué)和物理等基礎(chǔ)學(xué)科的研究成果的出現(xiàn)。

了解更多本行業(yè)研究分析詳見中研普華產(chǎn)業(yè)研究院《2023-2028年中國量子計(jì)算機(jī)行業(yè)市場深度調(diào)研與投資風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測報(bào)告》。同時(shí), 中研普華產(chǎn)業(yè)研究院還提供產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)、產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、園區(qū)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)招商、產(chǎn)業(yè)圖譜、智慧招商系統(tǒng)、IPO募投可研、IPO業(yè)務(wù)與技術(shù)撰寫、IPO工作底稿咨詢等解決方案。

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