量子计算成科技热点,微软、谷歌大力推动!国内量子计算行业规模快速增长

来源:光大证券微资讯

在科技行业日新月异发展过程中,新技术不断带来崭新的发展机遇。回顾2024年,人工智能技术是科技巨头重点布局领域,海量资源涌向AI行业。

展望2025年,量子计算逐渐成为科技巨头重点发力的方向,技术突破式发展将给量子计算带来广阔的发展空间。

美国当地时间1月15日,微软宣布2025年是“量子就绪”(Quantum-Ready)之年,这导致Quantum Computing、D-Wave Quantum等量子计算概念股大涨超20%。

同时,英伟达也在大力推动量子计算发展,并在今年GTC上举办首个“量子日”(Quantum Day)活动。此前谷歌发布量子计算芯片Willow,有望带动量子计算进入实用化阶段。

在国内,量子计算蓬勃发展,“九章三号”光量子计算原型机研制成功,这将加速量子通信网络建设。根据赛迪顾问的数据,2025年我国量子计算产业规模将增长超30%至115.6亿元。

1、量子计算发展迅速,效率及安全性更高

着人类对更快、更安全通信技术的追求,量子计算开辟了一条崭新的道路。

二十世纪初,多位科学先驱共同建立了量子力学,这为后来的量子信息技术发展奠定了理论的基础。量子信息技术已经出现了量子计算、量子通信、量子测量三大领域,特别是量子计算成为量子信息技术的核心。

传统的经典计算机处理的信息位只有0和1两种,但量子计算对象则是量子。所谓的量子,最早是力学单位,衡量微观系统能量,包括原子、电子等。我们可以用量子状态来表示信息,这就构成了量子信息,基本存储单元就是量子位。

早在1982年,物理学家理查德·费曼提出了量子计算的概念,可以使用量子计算机来直接使用量子位来处理量子态。然而量子态的测不准使得量子计算容易出错,直到1994年计算机专家苏尔证明量子计算机高效处理大因数分解问题,并提出了首套量子算法编码,这将量子计算引入到实验阶段。

与传统计算机不同,量子计算机算力会随着量子位的数目增加呈现指数增长,但如何创造稳定的量子位成为重要难题。

当今量子计算进入“含噪声中等规模量子”时代,中等规模指的是可操控的量子数量约在数十个到数千个区间内,“含噪声”则是量子读取、操控都存在一定的错误。

当前量子计算已经在金融、人工智能、材料学、医疗等领域进行应用,量子计算已经展现出安全性和较高的计算效率。

也正是看到了量子计算广阔的发展前景,国内外多家科技巨头已在积极推动量子计算发展,这将给科技行业带来新的机遇。

2、多家科技巨头大力发展量子计算,中国量子计算产业规模快速增长

美国当地时间1月15日,微软宣布2025年是“量子就绪”(Quantum-Ready)之年,微软战略任务和技术部门总裁Mitra Azizirad发文称“可靠的量子计算时代即将到来”。

Mitra Azizirad预计未来12个月,量子计算研究进展会越来越快,这将为企业带来重要的机遇。通过高效的量子计算,可以构建实用的混合应用程序,量子加密也是重要的应用领域。

同一天,英伟达也正式宣布,2025年GTC上举办首个“量子日”(Quantum Day)活动。英伟达认为,量子计算将帮助人类攻坚克难,解决此前无从下手的难题,这将对药物研发、财务预测等领域带来重大影响。英伟达还透露,在量子日活动中,英伟达将与行业大咖共同研究量子计算的最新成果。

近一段时间,量子计算领域持续涌现重大成果。2024年12月,谷歌在权威期刊《自然》发布量子计算芯片Willow最新的研究成果,Willow实现了量子比特阵列规模提升而错误率指数级下降的成果。

此外,Willow算力也实现了重大的突破,Willow仅用了不到5分钟时间完成了一项计算,而全球最快的超级计算机也要计算10^25年才能完成。

量子位数量上,Willow拥有了105个量子位,而2019年芯片Sycamore只有53个量子位。

在我国,量子计算发展同样迅猛。就在谷歌发布Willow之后不久,中国科大潘建伟院士团队便在arXiv线上发表“祖冲之三号”量子计算机,同样具有105量子位。

此前中国科大团队先后在“九章”光量子计算原型机、“祖冲之二号”处理器上,严格证明了光子路线和超导体系的量子计算优越性,这让我国成为世界上唯一一个在两种物理体系实现“量子计算优越性”的国家。

随着量子计算的发展,行业规模也在快速增长。在日前举办的“2025年IT趋势”发布会上,赛迪顾问预计2025年中国量子计算产业规模将保持30%以上的增速,市场规模有望达到115.6亿元。

根据iFinD金融数据终端,量子计算概念股包括:国电南瑞中兴通讯中国联通科大讯飞中科曙光中航光电中国长城光迅科技华工科技亨通光电西部超导罗博特科航天电子国网信通国盾量子等。

(本文首发于2025年1月16日)

责任编辑:栎树
      
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