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量子干涉
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八方股份20251109
2025-11-10 11:34
行业与公司 * 纪要涉及八方股份(电踏车电机业务)和量子计算行业[1] 八方股份核心业务与市场 * 八方股份核心业务是电踏车的中置电机和轮毂电机[4] * 中置电机具有较大扭矩 方便加速和爬坡 整体价格较高[4] * 全球eBike渗透率相对较低 仅为18% 欧洲渗透率约为30% 美国和日本则不到10%[7] * eBike市场高度集中 在欧洲 博士、禧玛诺和八方三家公司市占率远超50%[8] * 受行业库存影响 八方股份在欧洲市场占有率约为25%[9] 八方股份业绩与前景 * 2025年第三季度八方股份实现收入3.91亿元 同比增长18%[3] * 2025年第三季度单季度归母净利润达到3500万元 环比增长235% 业绩超预期[3] * 电踏车行业经历2023-2024年去库存周期后 预计2025年下半年起将迎来新一轮补库周期[2][6] * 凭借品牌力、设计定制及维保能力 公司有望进一步提升市场份额[2][10] * 中置电机占比提升将改善公司整体毛利率[2][10] * 预计2025年公司净利润将达1亿元左右 2026年乐观估计可达2亿元[10] 量子计算优势与原理 * 量子计算通过量子比特实现信息叠加与纠缠 在计算复杂问题时具有指数级优势[11] * 核心原理为量子叠加、纠缠与干涉[2][11] * 相比经典计算 量子计算通过并行运算大幅提升效率 二者是差异化发展关系[12] * 应用领域包括金融组合优化、生物制药分子模拟及工程材料设计等[5][11][21] 量子计算技术路线与全球格局 * 技术路线多样 包括超导、硅半导体、离子阱、光量子等 超导技术产业化进展稍领先[13] * 中国在量子计算研究发展迅速 在光量子和超导技术方面已达到国际先进水平[14] * 全球主要经济体加大政策支持 美国将2025-2029财年拨款额度上调至27亿美元[2][15] * 美国对中国量子科技实施出口和投资限制 中国积极推进核心设备国产替代[16] 量子计算产业链与发展目标 * 产业链分为上游(核心器件和基础设施)、中游(整机制造与系统集成)和下游(行业应用)[5][18] * 2024年全球市场规模为50亿美元 到2035年预计达到8000亿美元 复合年增长率超过55%[17] * 上游核心设备市场规模到2035年有望达到2500亿美元[5][18] * 制冷稀释机是超导量子芯片稳定运行的关键设备 欧美厂商主导 中国加速国产替代[5][19] * 测控系统是量子比特控制、测量与纠错的重要设备 国内企业已推出商业化产品[5][20]
科技前沿「蓝宝书」:量子计算(上)
36氪· 2025-10-23 12:13
量子计算发展三阶段 - 行业正处于从"科学狂想"向产业化落地的关键拐点,当前处于含噪声的中尺度量子阶(NISQ),量子比特数量为数十到数千个,但易受噪声干扰导致计算保真度有限[3] - 产业界聚焦于专用机商业化与混合算法应用两大路径,D-Wave的量子退火机已实现商业落地,其2025年Q1营收同比增长超500%[3] - 量子-经典混合计算是当前最实用模式,通过将量子处理器与经典高性能计算结合解决特定复杂任务,英伟达的CUDA-Q平台和IBM的Qiskit引擎正加速构建此生态[3] - 中期目标(约2030年)是实现含纠错的实用量子计算,通过量子纠错码将多个物理量子比特编码成高保真度的逻辑量子比特[5] - 行业龙头已发布明确路线图,Quantinuum计划在2027年实现100个逻辑量子比特,IBM规划在2029年交付包含200个逻辑比特的Starling系统,并在2033年推出具备2000个逻辑量子比特的Blue Jay系统[6][7] - 长期目标是构建全面容错量子计算机(FTQC),其运算错误率将接近经典计算机,谷歌计划在2030年实现百万物理量子比特的容错量子计算机,微软则通过拓扑量子计算路线期望扩展至百万量子比特规模[9] 量子计算基本原理 - 量子计算基于量子力学的三个基本特性:量子叠加、量子纠缠和量子干涉,以量子比特为基本信息单位[10][11] - 量子叠加允许量子比特同时处于0和1的叠加态,n个量子比特可同时表示2^n种状态,实现指数级并行计算能力[12][14] - 量子纠缠是两个或多个量子系统间的非局域强关联,对其中一个粒子测量会瞬间影响其他纠缠粒子状态,赋予量子计算强大的全域协同能力,是处理多体系统问题和量子密钥分发的基础[15][16][17][18] - 量子干涉通过精确调控量子态相位实现相长干涉和相消干涉,量子算法核心是利用此效应放大正确答案概率、削弱错误答案概率,如Shor算法和Grover算法[19][20][21][22][23][24][25][26][27][28] 量子计算流程 - 量子计算过程可分为六个步骤:构建物理量子比特、初始化重置到起始状态、应用量子门将量子比特置于叠加和纠缠状态、执行量子算法、系统演化、测量使量子态坍缩为经典比特供分析使用[32] - 测量后的量子比特可以被重新初始化回到基态,用于未来的量子计算[33] 主流技术路径 - 全球量子计算产业有六条主流技术路线:超导、离子阱、光子、中性原子、拓扑、自旋,成熟度上超导 ≈ 离子阱 > 光子 ≈ 中性原子 > 自旋 > 拓扑[34][35] - 超导和离子阱技术已进入云服务阶段尝试商业化,超导路线代表IBM有127量子比特处理器,离子阱路线代表IonQ有32量子比特系统[36] - 超导量子计算核心是构建约瑟夫森结,在极低温环境下运行,IBM推出1121个量子比特的"Condor"处理器错误率降低3-5倍,并计划在2025年发布1386个量子比特的"Kookaburra"处理器,谷歌新一代"Willow"芯片将量子比特有效计算时间提升至100微秒,性能提升5倍[37] - 离子阱路线以超高保真度(>99.9%)和长相干时间为核心优势,可在接近室温环境下运行降低硬件复杂度和成本,Quantinuum实现了包含50个纠缠逻辑量子比特的系统,双比特逻辑门保真度超过98%,IonQ的Forte Enterprise系统提供36个算法量子比特计算能力[38][39] 主要瓶颈与应对 - 量子退相干是制约实用化的根本物理瓶颈,指量子比特因与环境相互作用导致叠加态与纠缠态信息丢失,量子比特稳定性体现在相干时间上,麻省理工学院将特定量子态维持时间从微秒级提升至10秒,但距离复杂算法所需的数小时仍有巨大差距[41][42] - 量子纠错是应对退相干的核心方案,通过冗余编码将量子信息备份到多个物理比特中,以表面码为例构建一个逻辑量子比特需约1000个物理量子比特[43][44] - 量子纠错技术前沿进展包括微软提出的4D拓扑量子纠错码将构建逻辑量子比特所需物理比特数量减少5倍,并将物理错误率从10⁻³降低至10⁻⁶量级,麻省理工学院研发的动态纠错网络将实现特定纠错任务所需量子比特数量从百万级锐减至千级,预计2026年工程化应用[45][46][47] 行业主要参与者 - 头部企业分为纯量子计算公司和科技巨头两类,纯量子公司包括D-Wave、Rigetti、IonQ、Quantum Computing等,科技巨头包括IBM、谷歌、微软、英伟达、亚马逊和英特尔等[48][49][50] - 多家知名非上市公司在研发和部署方面取得重要里程碑,得到一级市场资金支持,包括PsiQuantum、Quantinuum、Infleqtion、Pasqal、SEEQC、Atom Computing等[51]
“诺奖赢家”量子计算,落地到哪一步了?
虎嗅· 2025-10-13 15:37
行业发展趋势与阶段 - 量子计算行业正处于从“科学狂想”向产业化落地的关键拐点,当前处于“含噪声的中尺度量子阶”(NISQ),其特点是量子比特数量在数十到数千个,但易受噪声干扰,计算保真度有限[3][4] - 产业界当前聚焦于专用机商业化与混合算法应用两大路径,以实现商业落地,例如D-Wave的量子退火机在2025年第一季度营收同比增长超过500%[5][6] - 量子-经典混合计算是当前最实用的模式,通过将量子处理器与经典高性能计算结合解决特定任务,英伟达的CUDA-Q平台和IBM的Qiskit引擎正加速构建此生态[7][8] - 行业的中期目标(约2030年前后)是实现“含纠错的实用量子计算”,通过量子纠错码将多个物理量子比特编码成高保真度的逻辑量子比特,Quantinuum计划在2027年实现100个逻辑量子比特,IBM规划在2029年交付包含200个逻辑比特的Starling系统[10][11][12] - 行业的长期目标是构建全面容错量子计算机(FTQC),其运算错误率将接近经典计算机,能够执行Shor算法等复杂算法,谷歌计划在2030年实现百万物理量子比特的容错量子计算机,微软则通过拓扑量子计算路线期望扩展至百万量子比特规模[14][17][18] 量子计算基本原理 - 量子计算基于量子力学的三个基本特性:量子叠加、量子纠缠和量子干涉,以量子比特为基本信息单位[19][20] - 量子叠加允许量子比特同时处于0和1的叠加态,赋予量子计算天然的并行处理能力,n个量子比特可同时表示2^n种状态,计算空间呈指数级增长[21][23][25][26] - 量子纠缠是多个量子系统间的非局域强关联,对其中一个粒子测量会瞬间影响其他纠缠粒子,这种全域协同能力对解决复杂系统问题至关重要[29][30][31] - 量子干涉源于量子态的波动性,通过精确调控量子态的相位关系实现相长或相消干涉,量子算法的核心是利用此效应放大正确答案的概率,削弱错误答案的概率[34][36][37][40][41][42] - 宏观上,量子计算过程可分为六个步骤:构建物理量子比特、初始化、应用量子门、执行量子算法、演化、测量,测量后的量子比特可被重新初始化用于未来计算[47][48][49][50][51][52][53][54] 主流技术路径与公司进展 - 全球量子计算产业存在六条主流技术路径:超导、离子阱、光子、中性原子、拓扑、自旋,技术成熟度上超导约等于离子阱,高于光子约等于中性原子,高于自旋和拓扑[55][56] - 超导路线的核心是构建约瑟夫森结,需在极低温环境下运行,IBM已推出1121个量子比特的“Condor”处理器并将错误率降低了3-5倍,计划在2025年发布1386个量子比特的“Kookaburra”处理器,谷歌的新一代“Willow”芯片将量子比特有效计算时间提升至100微秒,性能提升5倍[58][59][60] - 离子阱路线以超高保真度(超过99.9%)和长相干时间为核心优势,可在接近室温环境下运行,Quantinuum实现了包含50个纠缠逻辑量子比特的系统,双比特逻辑门保真度超过98%,IonQ的Forte Enterprise系统已集成至数据中心,提供36个算法量子比特的计算能力[61][62][64][65][66][67] - 头部参与者包括纯量子计算公司(如D-Wave、Rigetti、IonQ、Quantum Computing Inc)和科技巨头(如IBM、谷歌、微软、英伟达、亚马逊、英特尔),此外还有多家获得一级市场资金支持的非上市公司[84][85][86][87][88] 当前瓶颈与纠错技术 - 量子退相干是制约量子计算实用化的根本物理瓶颈,指量子比特因与环境相互作用导致叠加态与纠缠态信息丢失,外部环境干扰会使得量子信息坍缩成经典信息[67][68] - 量子比特的稳定性体现在“相干时间”上,尽管麻省理工学院已将特定量子态维持时间从微秒级提升至10秒,但距离运行复杂算法所需的数小时仍有巨大差距[70][71] - 量子纠错是应对退相干的核心方案,其思路是将量子信息备份到多个物理比特中,通过冗余编码对抗信息损耗,但面临巨大的物理资源开销,以表面码为例,构建一个逻辑量子比特可能需要约1000个物理量子比特[73][74][76] - 量子纠错技术正向多元化创新路径演进,微软提出的4D拓扑量子纠错码将构建逻辑量子比特所需的物理量子比特数量减少了5倍,并将物理错误率从10⁻³大幅降低至10⁻⁶量级[78][79][80] - 动态化和智能化成为前沿方向,麻省理工学院研发的“动态纠错网络”可根据实时噪声调整策略,将实现特定纠错任务所需的量子比特数量从百万级锐减至千级,并预计在2026年工程化应用,机器学习辅助纠错也在探索中[81][82][83]
量子科技行业深度报告:量子科技:超越经典,面向未来
浙商证券· 2025-06-23 19:32
报告行业投资评级 - 看好 [1] 报告的核心观点 - 量子科技包含量子计算、量子通信、量子精密测量三大领域,目前整体处于发展初期,各领域均有一定进展和应用前景,存在投资机会 [3][4][5][6] 根据相关目录分别进行总结 量子计算:面向未来的超级算力 - 量子计算是利用量子力学原理调控量子信息单元的新型计算模式,目的是超越传统计算机,目前各大科技巨头已制定路线图并部分应用 [3] - 量子比特是量子计算基本单元,可处于叠加态,多个量子比特能表示更多状态,量子门用于改变其状态 [16][20] - 量子计算在特定问题上有优势,源于量子并行性、纠缠和干涉,有三类量子算法优于经典算法 [22][23][24] - 量子计算机处于多技术路线探索期,主流为离子阱、超导电路和光子,各有优劣 [27] - 美国在量子计算领域领先,中国位列第一梯队,美国产业链中游与下游领先,中国在中游有技术突破但下游应用生态逊色 [30] - IBM、谷歌等科技巨头绘制了量子计算路线图,部分成果已在生物学、材料学、AI等领域应用 [33][41] 量子通信:保障通信安全 - 量子通信利用量子力学原理操控量子态,能解决信息安全问题,是无条件安全的通信方式,量子密钥分发已迈过商用门槛,量子隐形传态提供未来想象空间 [4] - 量子密钥分发利用量子特性生成密钥,国家已构建量子通信骨干网络 [45] - 量子隐形传态可传输量子态,目前传输能力有限,潘建伟团队等取得了重要进展 [48][50] 量子精密测量:测量进入量子时代 - 量子精密测量利用量子资源实现超越经典的测量精度,是多学科交叉技术,在量子传感器领域应用走向成熟,细分市场规模预计突破十亿美元 [5] - 其基本原理是外界物理量改变微观粒子量子态,通过测量量子态实现对外界物理量的测量 [54] - 发展受多次诺贝尔物理学奖推动,2019年起精密测量进入量子时代,实用化产品是量子传感器 [61][65] - 主要量子传感器技术体系包括冷原子干涉、离子井、金刚石氮空位色心、超导电路、原子蒸汽,各有原理、待测量和应用场景 [66] - 不同物理量的量子传感器成熟度有差异,量子时钟、量子重力仪&梯度计、量子磁力计预计2035年市场规模最大,产业链上游为美、英、德、日企业,中游提供整体解决方案,下游应用于多场景 [71][73] 相关标的 - Quantum Computing Inc.:专注量子信息技术商业化,以“软件平台 + 光子芯片 + 系统集成”为核心,产品涵盖多方面,拓展至多个场景 [78] - D-Wave Quantum Inc.:全球首家将量子计算商业化的平台,围绕量子退火架构构建生态,产品包括量子计算机、云平台等,正拓展高阶计算场景 [79] - IonQ:全球领先的离子阱量子计算公司,构建全栈能力,产品有量子计算机、云平台等,并行推进容错量子计算与量子互联网络布局 [82] - Rigetti Computing:全栈超导量子计算系统提供商,设计制造量子集成电路,产品适用于多场景,正布局容错量子和量子互联技术 [88] - 国盾量子:中国首家“纯量子”上市公司,聚焦量子通信、计算与精密测量,产品包括量子密钥分发设备等,推进关键系统国产替代与广域组网部署 [92] - 科大国创:较早布局量子通信应用平台与系统集成解决方案,产品有组网软件、传感设备等,与国仪量子合作,有望在量子计算领域发挥更大作用 [97] - 华工科技:国内激光与光电子领域龙头企业,构建完整自研体系,主力产品包括光模块、量子点激光器芯片等,与华为共建实验室完善全链条布局 [103] - 腾景科技:国内领先的精密光学元组件制造商,为量子计算和通信系统提供高性能光学基础器件,正转型为中高端精密元件平台化提供商 [110] - 禾信仪器:国内高端质谱与分析检测仪器领域代表性企业,布局扩展至稀释制冷机和高精度离子控制工具,为量子产业链应用打下基础 [115] - 吉大正元:主营密码安全产品与服务,聚焦抗量子密码与量子密钥融合技术,提供量子安全整体解决方案,成为国内后量子密码全栈厂商代表 [122] - 格尔软件:较早布局量子加密通信与量子算法平台,聚焦量子安全应用软件领域,构建量子通信协议栈与应用接口体系,拓展信创与量子安全融合能力 [126]