行业投资评级 - 首次覆盖量子计算硬件行业，给予“推荐”评级 [2] 核心观点 - 量子计算正处于从实验室走向产业化应用的关键拐点，行业极有可能在2027-2029年迎来大规模应用 [2] - 量子计算较传统计算在解决特定问题上具有指数级并行计算优势，能突破经典计算在算力瓶颈、量子隧穿和热耗散方面的物理限制 [2][4][14] - 在众多技术路线中，超导、离子阱、中性原子为三类最有可能落地的路径，其中超导路线因高保真、高比特数和高速特性而进度领先 [2][19][20] - 量子计算硬件端重点关注稀释制冷机和测控系统，预计二者在2030年和2035年将分别占量子计算硬件价值量的52.66%和66.51% [2][44] 量子计算与经典计算对比 - 传统计算面临三大问题：计算瓶颈（处理指数级增长问题效率低）、量子隧穿现象（导致漏电和系统失效）、热耗散效应（芯片温度每上升10℃寿命降低50%）[4] - 量子计算利用量子比特的叠加态和纠缠态特性，实现指数级并行计算能力，并主动利用量子效应（如隧穿）和可逆计算方式解决传统计算的瓶颈与物理限制 [2][14] 量子计算技术路线分析 - 量子计算核心指标为保真性（决定运算正确率）和易扩展性（决定算力上限），每增加一个量子比特，并行处理能力翻一倍 [17][18] - 超导路线优点在于可复用半导体芯片技术，代表厂商有IBM、Google、国盾量子等；离子阱路线具备最高保真度（可达99.9%）但扩展性不佳；中性原子路线扩展性优秀但高保真度量子门操作尚待攻克 [19][20] 行业发展驱动因素 - 政策端：全球主要科技强国均将量子计算视为战略制高点并加大投入，例如美国在《2027财年政府研发预算优先事项》中将其置于预算优先级首位 [23][24] - 产业链端：微软宣布以十年为周期对量子计算进行战略投资；稀释制冷机龙头Bluefors签署大额氦-3采购协议（2028-2037年每年供应10,000升）；IBM预计2029年实现大规模容错量子计算机 [2][34] - 市场空间：量子计算产业将迎来快速增长，2024年全球产业规模为50.37亿美元，预计2030年将达2199.78亿美元，2024-2030年复合年增长率达87.66% [35] 量子计算硬件市场分析 - 量子计算三大核心硬件为QPU（量子处理器）、稀释制冷机和测控系统 [2][44] - 稀释制冷机用于创造极致低温环境（低于10mK）以保护量子比特，2024年全球市场规模为3.54亿美元，预计2030年全球/中国市场空间将达194亿美元/53.5亿美元 [44][51][52] - 测控系统负责生成、传输和接收控制量子比特的信号，预计2025年全球市场规模达5.45亿美元，2030年将增长至210.2亿美元 [63] - 竞争格局：稀释制冷机市场主要由欧洲企业主导（2024年占85.83%市场份额），但中国厂商在最低温度指标上已比肩海外龙头；测控系统市场则由罗德施瓦茨和是德科技主导 [58][63] 相关公司分析 - 国盾量子：布局超导量子计算多环节，是“祖冲之三号”项目唯一企业参与主体，提供测控系统和稀释制冷机等核心组件；2025年上半年营收同比增长74.54% [65][71] - 禾信仪器：拟收购量羲技术，后者在2024年中国稀释制冷机市场份额排名第一（占31%）[72][75] - 本源量子：技术起源于中科院，推出第三代超导量子计算机“本源悟空”，其量子计算云服务全球访问量超3000万次 [85] - 国仪量子：技术起源于中国科学技术大学，实现了国内首台离子阱量子计算平台的商业化交付 [77]