【44页PPT】解读新质生产力量子计算，打破传统范式，通用计算应用可期.pptxVIP

|证券研究报告|

解读新质生产力

量子计算：打破传统范式，通用计算应用可期;

n当下量子计算的硬件技术路径尚未收敛，超导、离子阱、光量子等方式各有优缺点，但距实现大规模可容错通用量子计算都还有较大差距。未来随量子计算机的技术逐渐成熟和成本大幅降低，产业应用将全面加速。预计产业2034-

2040年能够研制出可纠错通用量子计算机，并在2040年之后进入全面容错量子计算（FTQC）时代，各领域有望实现大规模计算力突破。

n量子产业与传统科学领域广泛交叉，产业链规模持续扩张。量子产业赛道规模在2035年有望达到八千亿美元，产业链玩家规模逐渐扩张，玩家持续增多。从下游应用看，量子计算与金融、医药、化学、人工智能、密码学等多领域均可交叉应用。产业链中海外可关注依托自身传统云计算业务，与产业公司或科研机构联合推出量子计算服务的云厂商；

国内可关注在量子设备制造及抗量子密码开发和安全应用领域的产业玩家。

n投资建议：建议关注国盾量子、三未信安、信安世纪、神州信息等；

n风险提示：技术落地不及某省市场不及预期、竞争加剧、政策风险、报告信息更新不及时等。

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时间;;

n量子（quantum）是参与基本相互作用的任何物理实体（物理性质）的最小量。即一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位，则这个物理量是量子化的，并把最小单位称为量子。

n量子一词来自拉丁语quantus，意为“有多少”，代表“相当数量的某物质”。它最早是由德国物理学家M·普朗克在1900年提出的，他假设黑体辐射中的辐射能量是不连续的，只能取能量基本单位的整数倍，以此解释了黑体辐射的实验现象。随后的研究表明，不但能量表现出这种不连续的分离化性质，其他物理量诸如角动量、自旋、电荷等也都表现出这种不连续的量子化现象。随后量子力学这门研究物质世界微观粒子运动规律的物理学理论诞生了。;

n量子计算的单位是量子比特（QUBIT，又称量子位），是一种能表现出量子效应的物理实体。与经典计算机使用的比特只会表现出0或1的状态不同，由于量子的叠加特性，量子比特可以同时存在于多种状态。

n对于使用二进制的量子比特而言，就是可以同时处于“0”和“1”两个状态的叠加态。这种独特的特性使量子计算机能够并行处理和存储大量数据，且拥有极快的运算速度。;

n叠加态，或称叠加状态（superpositionstate），是指一个量子系统的几个量子态归一化线性组合后得到的状态。以箭头在布洛赫球上的指向来示意量子比特的状态，则箭头指向正上方（相当于地球的北极）时状态为0，指向正下方

（相当于地球的南极）时状态为1，指向球面上其他点时状态为0和1的叠加态。

n经典比特只能表示0和1这两种状态中的任意一种，而由于量子的叠加特性，每个量子比特理论上可同时存储0或1这两种状态，这使得量子比特拥有比比特更大的信息存储能力。如2的8次方等于256，故具有8比特的二进制计算机能表示0到255之间的任一个数字，但具有8量子比特的量子计算机可同时表示0到255之间的每个数字。;

n量子力学中，当几个基础粒子在彼此相互作用后，由于各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性质，无法单独描述各个粒子的性质，只能描述整体系统的性质，则称这现象为量子纠缠（quantumentanglement）。

n当两个量子比特纠缠时，一个量子比特的状态会立即影响另一个量子比特的状态，无论它们之间的距离有多远（这也被爱因斯坦称为“幽灵般的超距作用”）。这种特性是构建量子计算系统和进行量子通信的关键。;;

n量子性非常脆弱，以至于量子计算机很难在其遭到破坏之前（在相干时间内）完成大规模计算。因此需要将量子纠错

（QuantumErrorCorrection，QEC）用于量子计算，以防止量子信息因退相干和其他量子噪声而产生错误。量子纠错技术旨在使量子信息保持完整，帮助延长量子比特的寿命。当量子比特出现错误时，纠错技术可以检测错误并纠正它们，使得量子比特的状态能够得到恢复并保持在正确状态。;

n量子计算的基本过程包含量子态制备、量子态调控、量子态测量三个基本步骤。量子态制备是对输入的经典比特和辅助比特通过相位编码或振幅编码等量子态编码，获得量子态初态。

n量子态调控就是通过酉变换（Unitarytransformation）将量子态初态演化到目标态。这一过程可以由一系列量子门组合成的量子线路来表征。

n量子态测量就是选择一组测量基对目标态进行观测，读取计算结果。为了保证计算正确的概率，需要设计量子算法，借助量子干涉特性最大化目标态概率。;

n量子计算在部分问题上的速度上远超经典计