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一、技术变革

1、短期而言，量子计算的出现将颠覆原有密码体系

现代密码体系的安全性主要取决于计算的复杂度和困难性，复杂度越高，困难性越强，需要的计算能力也就越高，越不容易破解。以目前在非对称密码中应用广泛的RSA 算法为例，其安全性基于大整数因子分解的困难性，即假设没有有效的方法可以快速分解一个大合数（n=p*q）成它的素数因子。如果能轻易地找到p 和q，那么可以通过计算φ(n)和d 来伪造私钥，从而破坏整个加密系统。

量子计算已被证明具有快速破解复杂数学问题的能力。1994 年，数学家彼得·肖尔（Peter Shor）提出了Shor 算法，利用量子计算的并行性和量子态的叠加性质，将整数分解问题复杂度降低为多项式时间，意味着理论上量子计算机可以在远小于经典计算机的时间内分解大整数。因而一旦量子计算足够成熟，现有的密码体系可能会变得不再安全。

静待奇点时刻，产业将迎变革。虽然当前时点，现有量子计算机仍处于逻辑比特（Logical qubit）时期，但随着量子计算的飞速发展，量子计算有望在不远的将来实现Shor 算法，从而颠覆现有密码体系，进而对现有保密通信行业造成革命性影响。而在这一预期下，量子通信行业已开始进入快速发展期。短期内，中国量子通信或迎巨大发展机遇，全产业链有望受益。量子计算已被证明其指数级增长的计算能力有望颠覆现有密码体系，未来奇点时刻的来临或将重塑整个产业格局。有鉴于此，量子通信行业或出于安全角度，先于量子计算进行产业升级，从而带动包括核心器件于材料、核心设备、网络建设集成等在内的全产业链进入快速发展期。

2、中长期看，量子计算或将重塑现有的计算体系

算力作为数字时代重要的“底座”，将成为大数据、人工智能、移动互联网、云计算等众多新技术发展的最重要的基础设施。现有经典计算机由计算机内的逻辑电路实现算法，其输入态和输出态都是经典信号，而量子计算机的输入态和输出态为一般的叠加态，对经典计算作了极大的扩充，量子计算机对每一个叠加分量实现的变换相当于一种经典计算，并且并行计算同时完成。同时，其量子力学的特性，如量子叠加和量子纠缠，有望解决经典计算机难以处理的问题，或将是现有计算体系的极大补充，并有望在未来成为主要计算体系之一。

当前时点，量超融合已经从理论转向初步实践。量超融合主要依托云平台向外提供算力，结合现有超算体系和量子计算，提供多样、灵活、高效的计算资源，有望成为超算中心的一种新型计算形式的补充。虽然当前时点，量子计算与超算融合仍然面临着硬件稳定性和算法优化等挑战，但随着技术演进，量子计算融入超算体系成为未来计算主要体系将是发展的必然趋势。

二、发展趋势

1、量子计算上云趋势明显，AI 有望深度赋能量子计算软硬件

量子计算机建设成本高，与云基建融合可显著降低成本。量子计算机部署、维护、建设成本极高，用户难以低成本地访问优质的量子计算资源。量子计算与云基础设施融合可以显著降低量子计算资源的使用门槛。量子计算上云与传统云服务类似，从硬件来看：量子计算云平台接入模式主要分为整机厂自接入与云服务接入。从软件来看：主要包括量子基础设施即服务（Q-IaaS）、量子平台即服务（Q-PaaS）以及量子软件即服务（Q-SaaS）三种模式。

量子计算机与经典超算的融合将作为新型计算形态的重要补充。在当前量子计算产业尚未成熟的前提下，单独使用量子计算机进行复杂计算可行性不高。混合算力平台将任务划分为经典部分和量子部分，分别交由经典计算机和量子计算机处理。能够将量子计算机并行计算的优势全部用于核心任务中，从而大幅提升计算效率。同时用户也可以选择两种计算方法的占比，可有效降低成本。目前，全球至少已有12个国家部署了20 余个量超融合项目。例如，德国、欧洲、澳大利亚纷纷布局，国内国盾量子也为合肥先进计算中心“巢湖明月”提供一台超导量子计算机、超量融合系统及相应配套的软硬件设施，并负责平台建成后5 年的设备运维服务及运营。

AI+量子可以实现硬件设计、算法优化、应用创新等优势。在量子计算硬件设计环节，AI 可以优化量子线路设计和量子门操作，提高量子计算芯片设计工作效率。通过AI 算法的辅助，研究人员可以更快地设计和验证新的量子算法，并找到最适合量子计算的应用场景，加速从理论研究向实际应用过渡。

2、量子计算产业规模广阔，即将进入快速发展阶段

量子计算具备巨大的潜力，是科技领域的重要驱动之一。量子信息主要有三个研究领域，分别是量子通信、量子计算和量子精密测量。相较于传统的计算机，量子计算的最大特征就是特定问题上速度快、算力高，具有更高效的计算能力和运算速度。量子计算作为一种前沿科技，具有巨大的潜力和发展空间，其发展将极大地推动人类社会的科学技术进步，在未来必将对计算机科学、密码学、材料科学等领域产生深远的影响，成为科技领域的重要驱动力。

量子计算产业即将进入快速发展阶段。虽然当前仍然存在一些挑战，如测控系统优化、量子比特数量与质量、量子比特间的相互干扰等，但在各自的技术路线上，已有不少可观的突破，为产业的进一步发展奠定了基础。例如，IBM 推出的可扩展Quantum System 2 架构以及对应的Heron 芯片，使得超导技术路线继续领跑全球；“九章三号”的成功构建则标志着量子比特的稳定性和纠缠性质的控制已经取得了显著的进展，使得量子计算机在解决某些特定问题上表现出色等。

全球量子计算产业规模广阔。据《2024 年全球量子计算产业发展展望》，2023 年，全球量子产业规模达到47 亿美元，2023 至2028 年的年平均增长率（CAGR）达到44.8%，基本符合行业发展规律。ICV 认为2027 年末-2028 年初会是全行业一个重要的时间点，专用量子计算机将逐渐解决特定问题，如组合优化、量子化学、机器学习，引导材料设计和药物开发。在2028 年至2035 年，市场规模将继续迅速扩大，受益于通用量子计算机的技术进步和专用量子计算机在特定领域的广泛应用，到2035 年总市场规模有望达到8117 亿美元，随着量子计算技术的不断演进，以及人工智能（AI）技术等领域的快速发展，量子计算会在此进入全面成熟和商业化的关键阶段，量子计算的应用边界被不断拓展，从而使其商业潜力更加广泛和深远。

全球量子计算市场呈现出动态变化的趋势，我国占比或将显著提高。2023 年，全球量子计算市场中，欧洲受益于其深厚的研发基础、科研机构的活跃以及政策支持等因素，其占比高达38.3%，北美占比29.9%、中国占比15.1%、亚太地区（除中国外）占比12.6%、其他地区占比4.1%。北美地区由于拥有硅谷等创新中心，也在量子计算的发展中占据重要地位。2035 年，根据ICV 预测，随着量子计算市场的不断成熟和发展，中国的市场份额显著增加到20.3%，亚太地区（除中国外）略微下降至8.2%，其他地区占比3.1%，北美仍维持在27.9%，而欧洲的市场份额进一步上升至40.5%。