量子科技产业链远期价值巨大
未来十年,量子计算市场或将步入一个规模巨大且高度商业化的新阶段。根据光子盒研究院的预测,这得益于预期技术路线的突破——以IBM、谷歌等企业的近期进展为依据,量子计算预计在2027至2028年迎来性能拐点。在此基础上,产业规模将从2024年的约50亿美元,跃升至2030年的近2200亿美元,完成从前沿科技向主流产业的蜕变。届时,市场利润将更多地向硬件、下游应用与核心解决方案集中,标志着整个生态步入成熟、自负盈亏的良性循环。(我们认为,这一乐观假设是基于技术的全面突破与应用上。)
未来十年,应用市场或将进入行业需求全面驱动的黄金时代。量子计算能直接赋能行业核心业务:它能从全新维度对信息进行分析,为机器学习提供质的飞跃;能以较低的成本为金融业处理极复杂的风险与优化模型;能为医药和材料研发带来颠覆性的模拟与筛选能力。因此,到2035年,金融服务、生物医药与化工材料等领域预计或将成为市场主体。
量子计算产业链
- 量子比特环境为量子计算发展提供至关重要的稳定(即低温、低噪声)环境。在超导量子计算中,要让超导量子比特正常工作的关键前提是极低温环境,只有在接近接近绝对零度的极低温条件下,才能减少热噪声对量子态的干扰,维持量子比特的稳定。
- 测控系统负责生成并传输极其精密的微波、激光或电信号,以精确操纵量子比特的状态,提升操控保真度。随着量子比特数量的增长,测控系统或将是上游市场中技术附加值最高、未来空间最大的板块之一。
- 量子芯片的可靠性与量子系统的整体表现直接相关。主流的量子芯片技术路线包括超导量子芯片、半导体光量子芯片等,伴随对量子计算性能要求的提高,量子芯片市场有望迎来突破式增长。
关键数据
- 2024年10mK级稀释制冷机的全球市场规模约为3.54亿美元,其中欧洲、北美和中国是前三大市场。
- 预计在2027年左右,随着量子计算的爆发,稀释制冷机将迎来快速增长,2030年后该市场空间有望达到百亿美元量级。
竞争格局
- 除量子计算外,稀释制冷机在天文观测、纳米材料等领域也有着广泛的应用,但其主要市场拐点取决于量子计算。
- 全球稀释制冷机市场竞争激烈。欧美企业凭借长期积淀保持技术领先;而中国受到国外限制出口的影响,预期在近年逐步稀释制冷机的实现国产替代。
- 中国量子计算上游设备领域仍然面临着技术威胁,存在“卡脖子”风险。尽管我国在低温测控系统领域取得的进展使得我国在量子计算的系统集成和应用层面已经接近国际先进水平,但是在以稀释制冷机为代表的量子比特环境领域和量子芯片软件设计方面仍然同国际水平存在一定差距。
- 我国对量子计算核心设备的国产化机器需求旺盛。受美国及其盟友出口禁令影响,我国于2022年起逐步无法进口量子计算机整机及各类核心部件。以稀释制冷机为代表,我国于2021-2022年间进口了百余台机器,但到2024年就已经彻底无法进口。在禁运前,国内的科研机构和高科技公司为了追求效率和成功率,普遍倾向于采购技术更成熟、性能更稳定的进口设备。禁运后,所有需求必将转向国内厂家。国内量子计算团队都在积极寻求和采购国产设备,但受制于技术成熟度,我国的核心设备国产化率仍然较低,这也意味着一旦我国厂商取得技术全面突破,或将拥抱广阔的国产市场机遇。