在1994年，数学家彼得·肖尔（Peter Shor）首次提出了现在广为人知的肖尔算法，那时许多人认为量子计算机的概念遥不可及、纯属幻想。然而，到了2024年，全球正深入探讨量子科技在现实世界的应用，以及所谓的“量子启示录”（quantum apocalypse）是否真的可能发生。
量子产业正迅猛发展。在政府的大力资助、风险资本的积极投入以及不断壮大的数学和科学人才库的共同推动下，量子研究正以前所未有的速度前进。
目前，全球超过30个国家的政府已经承诺在未来十年内为量子技术投入超过400亿美元的公共资金。许多国家正在建设国家级研究实验室和量子计算数据中心，以加速技术的商业化步伐。
在私营部门，众多灵活的初创公司亦纷纷加入竞争，每家公司都在力求实现下一个科技突破。
英特尔的首席执行官Pat Gelsinger最近在英特尔愿景主题演讲中预测，量子技术将在2032年至2035年期间占据主导地位。同样，全球移动通信系统协会（GSMA）的后量子电信网络（PQTN）工作组预计，量子技术将在2027年左右实现实用化，并在2030年代广泛应用。
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“量子威胁”时间表
这些时间表似乎得到了世界经济论坛及其他全球领先组织的认可，它们都提出了针对量子时代的量子倡议，以把握即将到来的机遇和应对可能的风险。技术领域的巨头如IBM、英特尔和谷歌，以及行业中的新星如QuEra Computing等，都在积极推进其量子计算和量子安全的发展路线图。
同时，像英伟达（Nvidia）这样的公司则专注于利用GPU和人工智能技术实现量子模拟。
今年，苹果公司发布了PQC（后量子加密）协议来保护iMessage数据免受量子攻击，继谷歌Chrome、Signal协议和Express VPN等安全意识强的技术供应商之后，苹果也迈出了这一重要步伐。
所有这些进展都凸显了量子信息科技正在迅速成熟。
全球范围内，量子技术正逐步从研究实验室走向实际应用，各国政府和企业均在积极布局，希望在即将到来的量子时代占据有利位置。这种全球性的竞争和合作推动了技术的快速进步，同时也催生了国际间在量子技术标准和政策上的深入讨论。
随着全球量子信息技术的飞速发展，它们有望成为新一轮科技革命和产业变革的前沿领域。在这一背景下，中国特别强调量子技术的产业化，将其视为抢占科技制高点的关键战略。
自2018年以来，量子技术在中国的发展备受瞩目，多次在重要场合被提及，显示了这一领域的战略重要性。到2024年，随着量子信息领域的政策支持上升为国家战略，中国已逐渐从技术研发转向产业化落地，量子信息技术的未来应用前景光明。
近日，中信证券发布了《计算机新质生产力专题报告——量子信息：赋能信息时代，产业蓄势待发》，该报告详细介绍了量子信息技术的当前发展状况及其在多个具体领域中的应用前景。中信证券更是表示，建议关注量子信息领域相关投资机会。
同日，国泰君安证券研究与《证券日报》均发表观点，指出中国在量子通信领域的布局具有前瞻性，产业进展迅速：三大运营商及其他企业在量子通信领域的积极布局正在推动技术的应用和产业化进程。这些成就不仅展示了中国量子通信技术的快速发展，也预示着量子技术在更广泛的社会和经济领域的潜在应用。
在本文中，光子盒将摘取并简要概述相关专业机构的观点，供感兴趣的读者进一步探索。请注意，这篇文章仅摘取部分观点，我们鼓励读者参阅原文以获取更全面的分析和信息。
虽然商界对量子计算的关注度最高，但量子技术的应用领域实际上分为三个截然不同的市场：量子计算、量子通信和量子精密测量。
这三个市场均具备巨大的颠覆性潜力。随着时间的推移，量子计算有可能颠覆现有的加密系统，尽管其商业应用尚属不确定。量子通信能够实现高安全性的网络连接，但短期内实现似乎并不现实。而量子传感器则有潜力推动医疗设备和军事应用的革新，尽管目前尚未成熟。
可以确信的是：
1）量子技术最大的商业潜力可能并非目前企业所预期的领域；
2）国防领域将最先采用量子技术；
3）如果量子技术实现突破，它将重塑现有企业格局并催生新的商业实体。
业内大多认为，量子信息技术的三大领域预计将重塑信息时代的格局。根据麦肯锡的《Quantum Technology Monitor》报告显示，到2023年，全球对量子技术的公共投资总额将达到420亿美元，预计到2035年，量子技术将创造高达2万亿美元的收益。
量子计算机能够以远超现有计算机的速度完成任务。想象一下，你用手指数数的速度与当代计算机数数的速度之间的差异——在某些领域，量子计算机的速度比现代计算机快了数个数量级。
量子计算机可分为四类：量子仿真器/模拟器、量子退火器、NISQ（含噪声的中等规模量子计算机、通用量子计算机）
根据中信证券最新发布的研究报告，量子计算在特定问题上能够实现指数级加速，长远看可能会突破人工智能的算力限制。"量超融合"被视为未来发展的趋势。在产业链中，从中上游来看，量子计算机处理器的物理比特实现是产业的核心挑战，当前已从验证优越性阶段进入商业化阶段，尽管技术路线多样。下游领域包括量子模拟、组合优化和线性代数问题的求解，其中金融、医药和化学是前三大应用领域。
根据ICV TA&K的评估，量子计算预计在未来10至15年内实现商业化。2023年全球市场规模为47亿美元，预计到2027年将增长至105亿美元，到2030年达到2155亿美元，2023至2030年间的复合年增长率达44.8%。中国在量子计算领域的发展速度正在迅速接近国际先进水平，科研机构技术进展显著，初创企业通过融资迅速追赶。
量子精密测量涵盖量子传感（如量子磁力计、重力仪等）、量子计时（精确时间的测量和分配）和量子成像（包括量子雷达、低信噪比成像等）。这些技术各自都有潜力开发出全新的商业产品或催生新的行业，例如新型医疗设备和军事系统，这些系统可用于反潜战、侦测隐形飞机、探查隐秘隧道及大规模杀伤性武器等应用。其中一些技术短期内就可能实现商业化。
量子精密测量是一个历史悠久、产业化路径较清晰的领域，目前已形成多条技术路线，适用于不同的应用场景和发展阶段。根据ICV TA&K的数据，2022年量子精密测量全球市场规模约为13亿美元，预计到2025年将增长至17亿美元，到2030年达到25亿美元。
尽管中国的量子精密测量企业在技术发展、产业化、市场规模和学术研究方面均已取得显著进步，与国际领先企业相比，仍需进一步在小型化和降低成本等方面加强发展。
业界普遍认为，在量子科技的多个赛道中，量子通信可能是最先实现商业化的领域。
量子通信技术通过操纵光子或光粒子的量子特性来构建量子网络，其核心价值在于能够分发量子纠缠。这一市场涵盖了安全量子密钥分发、精确时钟同步、随机数生成以及量子军事传感器、计算机和其他系统的互联。
目前，中国虽然在量子通信的起步并不最早，但发展速度却是最快之一。随着“量子卫星”和“京沪干线”等重大项目的推进，中国在量子通信领域已成为国际领先者之一，且全产业链基本已实现国产化。
例如，中国首家上市的量子通信公司国盾量子已成为全球领先的量子通信设备制造商和量子安全解决方案供应商，中国的量子保密通信建设几乎都与这家公司息息相关。
中国电信在合肥市建立的量子保密通信城域网络，通过连接1147公里的光纤，已成为全球规模最大、用户最多、应用最广泛的量子通信网络之一。自2019年起，中国移动便开始在量子领域进行布局，开发了配备量子安全SIM卡的终端设备，这些设备支持量子密话、量子加密即时消息、禁止录屏和截屏、阅后即焚以及加密通话等功能。此外，中国联通旗下的联通在线也于今年初宣布推出联通认证量子加密SDK（软件开发工具包），以增强联通认证产品的接入安全性和保护敏感信息的能力。
据《证券日报》报道，一位不愿具名的券商分析师表示：“在量子通信服务方面，我国已初步具备商用条件，产业链形态已基本形成，预计未来将成为运营商重点发展的方向。”
目前，运营商正在部署量子保密通信网络，并已推出量子安全SIM卡、量子安全通话和量子安全办公等产品，同时也在探索量子物联网的应用，以提供安全的通信服务。随着行业应用渗透率的增加，有望实现量子通信业务收入的稳步增长。
不难发现，量子技术的应用已经不再是遥不可及的概念，而是逐步走向实用化，带来了新的商业机遇和国家竞争力的提升。
作为科技的前沿，量子技术的发展受到了全球政府和企业的高度重视。通过建立国家级实验室和数据中心，以及推动产业链合作，各国正努力把握量子时代带来的机遇。特别是在中国，政策的大力支持和产业的快速布局，显示了中国在全球量子科技竞赛中的决心与行动。
此外，中信证券与国泰君安证券的研究报告，以及《证券日报》的报道，进一步凸显了量子通信在国内外的发展潜力与商业前景。量子通信不仅在增强网络安全方面具有独特优势，还预示着在更广泛的行业中应用的可能性，如金融、医疗和国防等关键领域。
在中信证券的研报中指出，中国的量子信息技术水平处于世界前列，应用前景广阔，市场潜力巨大。自2024年起，量子信息作为新的生产力被纳入政府工作报告，并由国资委确定为首批领航企业。
“我们预计将会有更多具体的政策陆续出台，加速推动量子信息技术的商业化应用。”在研报中，中信证券的研究团队如此说道。随着技术的持续发展和应用的深化，未来量子科技无疑将扮演更加重要的角色。