2024年量子通信行業(yè)深度調(diào)研及投資機會分析報告 本源悟空核心部件實現(xiàn)完全國產(chǎn)化

• 李波 2024年5月20日 來源：中研普華集團、央視財經(jīng)、中研網(wǎng) 1416 93
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近日，安徽省量子計算工程研究中心宣布，中國第三代自主超導(dǎo)量子計算機“本源悟空”的核心部件——高密度微波互連模組在合肥取得了重大突破，成功解決了長期困擾業(yè)界的“一根線”的“卡脖子”問題，實現(xiàn)了完全國產(chǎn)化。

中國第三代自主超導(dǎo)量子計算機“本源悟空”核心部件實現(xiàn)完全國產(chǎn)化

近日，安徽省量子計算工程研究中心宣布，中國第三代自主超導(dǎo)量子計算機“本源悟空”的核心部件——高密度微波互連模組在合肥取得了重大突破，成功解決了長期困擾業(yè)界的“一根線”的“卡脖子”問題，實現(xiàn)了完全國產(chǎn)化。

量子芯片被譽為“量子計算大腦”，需要在接近絕對零度的-273.12℃或更低的極低溫環(huán)境中運行。而高密度微波互連模組則如同“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”，既要能準確傳輸信號，又要隔絕熱量，為“量子計算大腦”與外部設(shè)備之間的量子信息傳輸建立起高速、穩(wěn)定的通道。

在高密度微波互連模組中，有一根至關(guān)重要的“線”——極低溫特種高頻同軸線纜。這根線纜是量子計算機信號傳輸?shù)年P(guān)鍵組件，之前曾被國外廠商壟斷，導(dǎo)致我國采購價格高昂，成為制約我國量子計算機發(fā)展的瓶頸之一。

然而，經(jīng)過科研人員的努力，這款國產(chǎn)高密度微波互連模組已經(jīng)成功研發(fā)，并可為100+位量子芯片提供微波信號傳輸通道。該模組能夠在極低熱泄漏環(huán)境下實現(xiàn)微波信號的跨溫區(qū)穩(wěn)定傳輸，使得量子芯片能夠發(fā)揮出更強大的計算能力，從而助力我國量子計算機實現(xiàn)更高效運行。

據(jù)了解，中國第三代自主超導(dǎo)量子計算機“本源悟空”自推出以來，已吸引了全球范圍內(nèi)超800萬人次的訪問。此前，它還成功接入了長三角樞紐蕪湖集群算力公共服務(wù)平臺等3個超算中心，這標志著中國在通算、智算、超算、量算四大領(lǐng)域的融合發(fā)展中邁出了重要步伐，“四算合一”體系正式建成。

此次“本源悟空”核心部件的完全國產(chǎn)化，不僅為我國量子計算機的發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)，也為我國在全球量子計算領(lǐng)域的競爭中贏得了更多的話語權(quán)和主動權(quán)。未來，我們期待“本源悟空”能夠為我國乃至全球的科研和工業(yè)領(lǐng)域帶來更多突破性的成果。

根據(jù)中研普華研究院撰寫的《2024-2029年中國量子通信行業(yè)深度調(diào)研及投資機會分析報告》顯示：

“本源悟空”的穩(wěn)定運行展示了什么?

展示了中國自主量子算力的穩(wěn)定性和實用性。“本源悟空”是我國第三代自主超導(dǎo)量子計算機，搭載72位自主超導(dǎo)量子芯片。這臺計算機取名“悟空”，寓意如中國傳統(tǒng)神話人物孫悟空那樣神通廣大，會七十二變。“本源悟空”由本源量子團隊自主研發(fā)，今年1月6日上線運行，上線4個月以來，日均全球訪問量約6.67萬次，平均每日完成近1500個運算任務(wù)。

量子計算是前沿新興技術(shù)，在人工智能、生物醫(yī)藥、金融分析等領(lǐng)域都大有可為。如果把通用傳統(tǒng)計算機比作自行車，量子計算機就好比飛機。分解300位大數(shù)，利用萬億次傳統(tǒng)計算機需要15萬年，利用萬億次量子計算機只需要1秒。

量子計算機最大的優(yōu)勢在于其強大的計算能力，但與傳統(tǒng)計算機相比技術(shù)不成熟、制造成本高、可靠性也不強。我國量子計算技術(shù)正處于從實驗室研發(fā)轉(zhuǎn)向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的過渡階段。

展現(xiàn)了中國自主量子算力走出實驗室、走向產(chǎn)業(yè)化的巨大潛力，以及中國量子計算機的國際認可度和競爭力。“本源悟空”搭載的硬件、芯片、操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件均實現(xiàn)自主可控，國產(chǎn)化率超過80%，這標志著我國超導(dǎo)量子計算機產(chǎn)業(yè)鏈基本成型。

上線運行4個月來，“本源悟空”為120個國家的用戶成功完成逾17.8萬個運算任務(wù)，美國、日本、加拿大等擁有量子計算機的國家對“本源悟空”表現(xiàn)出極高關(guān)注度，其中美國用戶訪問頻次遠高于其他國家。在量子計算領(lǐng)域，以美國為首的發(fā)達國家起步早、發(fā)展快、產(chǎn)業(yè)成熟度高，已逐步建立“量子計算生態(tài)鏈”。

例如，美國IBM公司于2017年牽頭建立量子計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(IBM　Quantum　Network)，已有來自美國、日本、韓國、德國、澳大利亞等國的250多家成員加入，涉及500強公司、初創(chuàng)企業(yè)和學(xué)術(shù)機構(gòu)。不過，中國雖然在量子領(lǐng)域起步較晚，卻進步很快。

前不久發(fā)表的一篇關(guān)于全球量子信息技術(shù)專利的論文顯示，2003年到2022年，中國量子信息技術(shù)專利申請量占全球總量的37%，超過了美國略高于28%的比例。“本源悟空”是中國量子算力首次大規(guī)模、長時間向全球開放，昭示我國正式進入量子算力“可用”時代。

展望未來，讓“悟空”進一步發(fā)揮“本源”之力，還需多方努力。要以補短板、強弱項為重點開展技術(shù)攻堅，讓量子計算關(guān)鍵儀器設(shè)備全面實現(xiàn)國產(chǎn)替代;要支持打造量子芯片產(chǎn)業(yè)鏈，建設(shè)量子算力網(wǎng);要加快謀劃布局量子計算在生物醫(yī)藥、航空航天、新材料、人工智能等多個重點行業(yè)的應(yīng)用，組織聯(lián)合攻關(guān)，讓量子計算機“造出來”且盡快“用起來”;要加快培養(yǎng)量子科技領(lǐng)域的高精尖人才，改變量子領(lǐng)域人才緊缺局面。

算力是數(shù)字經(jīng)濟時代的新質(zhì)生產(chǎn)力，誰掌握了先進算力，誰就掌握了發(fā)展“勝算”。在量子計算機這個國際科技賽道上，布局發(fā)展自主產(chǎn)業(yè)鏈，是我們面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求的必然選擇。

量子通信前景研究分析

量子通信利用量子疊加態(tài)和糾纏效應(yīng)進行信息傳遞，基于量子力學(xué)中的不確定性、測量坍縮和不可克隆三大原理，提供了無法被竊聽和計算破解的絕對安全性保證。因此，其發(fā)展前景十分廣闊，具體分析如下：

首先，從科研和應(yīng)用的角度來看，量子通信行業(yè)已經(jīng)取得了一系列重要突破。例如，量子密鑰分發(fā)技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了通信雙方安全的量子密鑰共享，為無條件絕對安全的保密通信提供了可能。

量子隱形傳態(tài)技術(shù)則利用量子糾纏的性質(zhì)，實現(xiàn)了將一個量子態(tài)在空間中不經(jīng)傳輸?shù)那闆r下傳送到另一個地點。這些技術(shù)的突破為量子通信的實用化奠定了堅實的基礎(chǔ)。

其次，從行業(yè)發(fā)展的角度來看，全球量子通信行業(yè)的發(fā)展歷程已經(jīng)經(jīng)歷了從萌芽探索到迅速爆發(fā)的轉(zhuǎn)變，并展現(xiàn)出量子通信研究的指數(shù)增長趨勢。各國都在積極建設(shè)和擴展自己的量子網(wǎng)絡(luò)，以提高量子通信的覆蓋范圍和性能。例如，中國已經(jīng)建成了世界上最長的陸地量子通信干線，連接了多個城市，并成功發(fā)射了世界上第一顆專用于量子通信的衛(wèi)星“墨子號”。這些成果為量子通信的全球化應(yīng)用提供了有力支撐。

再次，從市場需求的角度來看，隨著信息安全需求的日益增強，量子通信解決方案的需求也在迅猛增長。無論是政府機構(gòu)、金融機構(gòu)還是大型企業(yè)，都對量子通信的安全性能給予了高度重視。因此，量子通信行業(yè)有望在未來幾年內(nèi)繼續(xù)保持高速增長的態(tài)勢。

然而，也需要注意到量子通信行業(yè)的發(fā)展仍面臨一些挑戰(zhàn)和風險。例如，量子通信技術(shù)的成熟度和商業(yè)化進程還需要進一步推進;量子通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍和性能還需要不斷提高;同時，量子通信技術(shù)的成本和價格也需要進一步降低，以更好地滿足市場需求。

綜上所述，量子通信行業(yè)具有廣闊的市場前景和巨大的發(fā)展?jié)摿ΑｋS著技術(shù)的不斷進步和市場的不斷擴大，相信量子通信將在未來發(fā)揮更加重要的作用，為人類社會的信息安全和發(fā)展做出更大的貢獻。同時，投資者在關(guān)注量子通信行業(yè)的投資機會時，也需要充分考慮行業(yè)發(fā)展的風險和挑戰(zhàn)，做出明智的投資決策。

量子通信行業(yè)是當前科技領(lǐng)域的重要發(fā)展方向，具有廣闊的發(fā)展前景和巨大的市場潛力。據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的報告，我國量子通信市場規(guī)模由2019年的425億元增至2022年的709億元，年均復(fù)合增長率為17.3%。

預(yù)測顯示，2023年我國量子通信市場規(guī)模有望突破800億元，2024年則可能增至892億元。這表明量子通信行業(yè)正處于快速發(fā)展的階段。

量子通信技術(shù)的商業(yè)化前景十分廣闊。其安全性高、傳輸速度快的特性使其在互聯(lián)網(wǎng)金融、電子支付、保險等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。此外，量子通信技術(shù)還可以應(yīng)用于高頻交易、大數(shù)據(jù)處理等領(lǐng)域，為商業(yè)化應(yīng)用帶來更廣闊的機遇。

想了解關(guān)于更多量子通信行業(yè)專業(yè)分析，可點擊查看中研普華研究院撰寫的《2024-2029年中國量子通信行業(yè)深度調(diào)研及投資機會分析報告》。同時本報告還包含大量的數(shù)據(jù)、深入分析、專業(yè)方法和價值洞察，可以幫助您更好地了解行業(yè)的趨勢、風險和機遇。

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