信息技術(shù)行業(yè)：從諾貝爾物理學(xué)獎看量子技術(shù)如何改變世界

事件

10 月4 日，瑞典皇家科學(xué)院諾貝爾獎委員會公布了2022 年物理學(xué)獎獲得者：阿蘭·阿斯佩（Alain Aspect）、約翰·克勞澤（John F. Clauser）和安東·塞林格（Anton Zeilinger），以表彰他們在“用糾纏光子實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了量子力學(xué)違反貝爾不等式，開創(chuàng)了量子信息科學(xué)”方面的成就。瑞典皇家科學(xué)院在諾獎公報(bào)中表示，三位獲獎?wù)咴诹孔蛹m纏實(shí)驗(yàn)的貢獻(xiàn)“為當(dāng)前量子技術(shù)領(lǐng)域正發(fā)生的革命奠定了基礎(chǔ)”。這是量子信息科學(xué)研究者首次獲得諾貝爾獎，其中安東·塞林格亦一直積極推動國際交流與合作，為中國量子科技發(fā)展保持關(guān)注和支持。

點(diǎn)評

量子信息的主要應(yīng)用方向?yàn)榱孔油ㄐ藕土孔佑?jì)算。根據(jù)科普中國介紹，量子信息，是量子力學(xué)（描述微觀世界的基本物理規(guī)律）與信息科學(xué)結(jié)合產(chǎn)生的交叉學(xué)科。通信和計(jì)算是信息科學(xué)的兩大研究主題，而量子信息的研究內(nèi)容也相應(yīng)地分為量子通信和量子計(jì)算。量子通信和量子計(jì)算各自又包括若干具體應(yīng)用，如量子密碼術(shù)和量子隱形傳態(tài)隸屬于量子通信，而量子搜索和量子因數(shù)分解隸屬于量子計(jì)算。

量子通訊快速實(shí)用化，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程有望啟動。量子通信基于量子物理學(xué)的基本原理，克服經(jīng)典加密技術(shù)內(nèi)在的安全隱患，是迄今唯一被證明無條件安全的通信方式，完美解決國防、金融、政務(wù)、商業(yè)等領(lǐng)域的信息安全問題。作為信息學(xué)的一個(gè)重要分支，量子通信利用量子態(tài)作為信息載體來進(jìn)行信息交互，根據(jù)國盾量子招股書介紹，目前量子通信的典型應(yīng)用形式包括量子密鑰分發(fā)（ Quantum Key Distribution ， QKD ） 和量子隱形傳態(tài)（ QuantumTeleportation，QT）。其中量子密鑰分發(fā)是最先實(shí)用化的量子信息技術(shù)，可以提升加密通信體系的長期安全性，在國際上廣受認(rèn)可。基礎(chǔ)研究方面，我國整體與美國、歐洲、日本處于國際最前沿水平。我們認(rèn)為，現(xiàn)階段量子通信市場規(guī)模依然較小，隨著技術(shù)成熟度的突飛猛進(jìn)，有望快速推動量子通信的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

量子計(jì)算為突破經(jīng)典計(jì)算算力極限的革命性技術(shù)，未來將與經(jīng)典計(jì)算機(jī)相輔相成。量子計(jì)算經(jīng)歷了近半個(gè)世紀(jì)的積累和沉淀，提高量子比特?cái)?shù)量和操作精度成為了科學(xué)與企業(yè)界實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵。后摩爾時(shí)代，量子計(jì)算有望幫助傳統(tǒng)芯片性能極限突圍，并通過量子芯片重塑以芯片為核心的現(xiàn)代電子信息制造體系。此外，從人工智能、信息安全、加密通信領(lǐng)域，到基礎(chǔ)科研、化工能源、太空探索等領(lǐng)域，量子計(jì)算機(jī)替代經(jīng)典計(jì)算機(jī)更多的是需要超大算力解決的問題，而兩者并非嚴(yán)格的替代關(guān)系，量子領(lǐng)域的發(fā)展應(yīng)加深和傳統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的合作。我們認(rèn)為，未來量子計(jì)算機(jī)和經(jīng)典計(jì)算機(jī)將相輔相成，挖掘各自適合的商業(yè)模式和應(yīng)用場景，應(yīng)對不同的市場需求。

量子技術(shù)未來價(jià)值分析：量子技術(shù)的巨大價(jià)值潛力已經(jīng)深入各行各業(yè)，根據(jù)BCG 測算，未來15-30 年有望創(chuàng)造4,500-8,500 億美元的市場價(jià)值，而未來3-5 年內(nèi)，其價(jià)值就有望達(dá)50-100 億美元。量子計(jì)算系統(tǒng)目前的研究重點(diǎn)是復(fù)雜應(yīng)用，如密碼學(xué)（400-800 億美元）、優(yōu)化（1,000-2,200 億美元）、機(jī)器學(xué)習(xí)（1,500-2,200 億美元）和模擬（1,600-3,300 億美元）。量子計(jì)算系統(tǒng)未來將能處理各行各業(yè)的計(jì)算難題，對社會帶來的潛在價(jià)值不可估量。

建議關(guān)注國盾量子（688027.CH）。公司是中國量子技術(shù)先驅(qū)企業(yè)，主要產(chǎn)品包括量子保密通信網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備、量子安全應(yīng)用產(chǎn)品、核心組件以及管理與控制軟件四大門類，其量子保密通信行業(yè)應(yīng)用布局廣泛，并積極布局量子計(jì)算儀器設(shè)備，聯(lián)合研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)進(jìn)行前沿科技研發(fā)，搭建超導(dǎo)量子計(jì)算原型機(jī)的技術(shù)和業(yè)務(wù)能力逐步提升。

風(fēng)險(xiǎn)

量子技術(shù)突破不及預(yù)期；量子技術(shù)應(yīng)用擴(kuò)展不及預(yù)期；量子技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈波動風(fēng)險(xiǎn)；國內(nèi)外政策推動不及預(yù)期。

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轉(zhuǎn)自海通國際證券集團(tuán)有限公司 研究員：Barney Yao/Oscar Wang