量子科技產(chǎn)業(yè)專(zhuān)題研究：搶先布局量子信息技術(shù)革命.pdf

量子科技產(chǎn)業(yè)專(zhuān)題研究：搶先布局量子信息技術(shù)革命。量子信息技術(shù)是量子物理和信息科學(xué)的融合產(chǎn)物。量子信息技術(shù)主 要包括量子計(jì)算、量子通信和量子測(cè)量三大領(lǐng)域。其中量子計(jì)算的重 點(diǎn)為算力的爆發(fā)式突破，量子通信為實(shí)現(xiàn)更為高效和安全加密的信息 傳輸，量子測(cè)量為實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確和精密的測(cè)量。根據(jù)ICV和光子盒的測(cè) 算，預(yù)計(jì)量子計(jì)算潛在市場(chǎng)空間超8000億美元（2035 年），市場(chǎng)空 間最大但實(shí)現(xiàn)難度較高。量子通信潛在市場(chǎng)空間為180億美元（2030 年），量子精密測(cè)量的市場(chǎng)空間為30億美元（2035年），后二者僅依 賴(lài)量子信息理論因此實(shí)現(xiàn)難度較低。

量子計(jì)算是顛覆力最強(qiáng)也是最難以攻克的領(lǐng)域。量子計(jì)算是量子信 息技術(shù)最核心的領(lǐng)域，利用量子力學(xué)原理實(shí)現(xiàn)相比于傳統(tǒng)計(jì)算指數(shù)級(jí) 的計(jì)算能力增長(zhǎng)。目前，量子計(jì)算正處于NISQ階段，預(yù)計(jì)2028年有 望出現(xiàn)可以投入商用的專(zhuān)用量子計(jì)算機(jī)，行業(yè)將迎來(lái)市場(chǎng)規(guī)模顯著增 長(zhǎng)的拐點(diǎn)。量子計(jì)算硬件技術(shù)尚未成熟，人造粒子和天然粒子各有優(yōu) 勢(shì)，各種技術(shù)路線尚未收斂。軟件方面持續(xù)開(kāi)放探索，預(yù)計(jì)將作為量 子計(jì)算硬件公司的配套產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)，整體全面實(shí)用化仍面臨技術(shù)挑戰(zhàn)。

量子通信尤其是后量子密碼是當(dāng)下最緊迫的領(lǐng)域。目前量子通信的 關(guān)鍵點(diǎn)仍在如何進(jìn)一步確保通信安全上。隨著量子計(jì)算機(jī)在算力上的 爆發(fā)式突破，原有基于數(shù)學(xué)原理的經(jīng)典密碼體系將受到致命打擊。后 量子密碼（PQC）成為抵御量子計(jì)算攻擊的布防關(guān)鍵，通過(guò)結(jié)合量子 計(jì)算原理設(shè)計(jì)能抵御量子計(jì)算攻擊全新密碼實(shí)現(xiàn)信息安全。在量子計(jì) 算機(jī)技術(shù)突破前，進(jìn)行抗量子密碼更新至關(guān)重要，也是現(xiàn)在最緊迫的 環(huán)節(jié)。量子密鑰分發(fā)（QKD）是另一種理論上安全程度很高的通信方 式，我國(guó)已建成覆蓋多個(gè)重要城市的量子通信骨干網(wǎng)，并與“墨子號(hào)” 量子衛(wèi)星對(duì)接，具備全球量子密鑰投送能力。