中泰证券:量子计算走向应用探索阶段 金融、能源材料、制药医疗等为市场规模扩容关键

智通财经
25 Feb

智通财经APP获悉,中泰证券发表研报称,量子计算在并行计算、指数级速度和高效能耗的必要性被不断验证,产业实践如火如荼,中美大厂及科研院所技术迭代加速,不断在稳定性、扩展性、误差纠正等核心挑战方面挖掘新的解决方案,产业空间可期,技术路线各异。随着科研与商业化的并行驱动,目前已开始走向行业场景应用探索阶段,但尚未实现大规模可容错通用量子计算。金融、能源材料、物流运输和制药医疗是市场规模扩容的核心驱动因素,根据麦肯锡预测,量子计算市场规模将在未来5-10年加速发展。

发展必要性:量子优越性展示,远期市场空间超百亿美元。相较传统计算,量子计算的优势在于并行计算、指数级速度和高效能耗,具备独特的量子叠加和纠缠特性,可以实现问题降维,展示其计算优越性。近年来,全球近250家企业已针对量子硬件和量子软件展开了产业布局和生态竞争,根据中移动2023年报告,实用的通用量子计算机须具备100万量子比特和1000逻辑量子比特规模,需要到大规模容错阶段才能够实现,预计需要10~20年。

技术路线:稳定性+扩展性+误差纠正为核心挑战,技术路线分化。量子计算的技术攻坚之路长坡厚雪,核心技术改善围绕稳定性、可扩展性和误差纠正展开。主流量子计算路线可以分为两类:一类是以超导路线、硅半导体路线为代表的人造粒子路线,另一类是以离子阱路线、中性原子路线、光量子路线为代表的天然粒子路线。

应用前景:科研+商业化并驱,金融+能源+物流+制药空间可期。应用探索方向来看,目前主要聚焦量子模拟、量子组合优化、量子线性代数三大领域。随着科研与商业化的并行驱动,目前已开始走向行业场景应用探索阶段,但尚未实现大规模可容错通用量子计算。金融、能源材料、物流运输和制药医疗是市场规模扩容的核心驱动因素,根据麦肯锡预测,量子计算市场规模将在未来5-10年加速发展。

海外:大厂群雄逐鹿,技术路线各异——Majorana 1重稳定,Willow重高速。2024年2月,微软Majorana 1问世,成为世界首个拓扑核心构建的量子处理单元,凭借拓扑保护特性显著降低错误率,具备高处理速度、小尺寸等特性。而谷歌Willow于2024年12月发布,能够在在不到五分钟的时间内完成一项标准基准计算,其解决问题的速度远快于目前最快的超级计算机。相比之下,Majorana 1与Willow的发展重心有所不同,微软偏向打造更高的内在稳定性,而谷歌更专注于提升计算性能和高效纠错能力。

国内:院所中流砥柱,顶层规划协同——超导与光量子双轨竞速。受到政策端的支持,量子计算已成为我国战略发展的重点技术之一。量子产业的发展主要由科研院所支撑,截止目前,我国已实现研发国产光量子计算先锋“九章三号”与具备顶级超导量子计算优越性的“祖冲之三号”等产品。

风险提示:技术迭代不及预期;商业化进展不及预期;研究报告中使用的公开资料可能存在信息滞后或更新不及时的风险。

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