文章核心观点 - 文章通过将中国古代科技著作《天工开物》与现代人工智能大模型DeepSeek进行类比 提出中国当前的创新崛起是植根于其悠久且深厚的创新文化传统和历史基因的复兴 而非偶然现象 [1] - 文章旨在纠正国际社会对中国“不懂创新”的历史误读 强调应从文明视角形成更客观准确的中国观 理解中国创新发展的文化土壤和思维特质 [1][2] - 文章指出 当前中国创新具有开放包容、互惠共享的鲜明特征 通过推动国际科技合作与开放共享 让创新成果惠及全球 [3] 中国古代创新成就与历史地位 - 中华民族在5000多年文明发展进程中为世界贡献了大量科技创新成果 对人类文明进步影响深远 [1] - 英国学者李约瑟在《中国科学技术史》中列举了中国古代传入欧洲等地的至少26项重要发明 并肯定中国的创造精神 [1] - 《天工开物》作为中国17世纪的工艺百科全书 传入欧洲后广泛流传 其中多项技术受到重视与借鉴 有学者认为其作者宋应星若在产业革命前后的英国可能获得多项专利 [2] 当代中国创新崛起的表现与特质 - 中国近年涌现一系列现象级创新产品 如“嫦娥”揽月、“天和”驻空、“天问”探火等航天成就 以及“九章三号”、“祖冲之三号”在量子计算领域的突破 [2] - 中国创新崛起是“上下求索”精神及“格物致知”、“开物成务”等思维特质和文化禀赋的现代表现 被视为中国创新传统的复兴 [2] - 中国创新坚持开放包容、互惠共享 例如DeepSeek大模型坚持开源 嫦娥六号任务搭载多国科学载荷 “中国天眼”向全球开放 “北斗”系统服务世界 [3] 国际视角与中国创新叙事 - 一些西方媒体在报道中国创新时带有危机感和博弈色彩 文章认为这是以自身思维定式看中国导致的误读 [3] - 国际社会普遍认为中国对世界未来的影响将不断上升 从文明视角切入形成更客观的中国观具有现实意义 [2] - 历史上 中华民族的创新成果通过丝绸之路等通道传向全球 如今中国以开放合作促进科技进步 旨在以更多创新成果赋能全球发展和世界现代化 [2][3]

中国创新的历史传承与文化基因 - 有学者将中国17世纪的工艺百科全书《天工开物》与人工智能大模型DeepSeek联系起来，称其为“400年前的DeepSeek”，这为理解当今中国创新的文化土壤提供了启示 [1] - 近代中国积贫积弱导致世界对中国文明的认识失真，所谓中国“不懂创新”是一种影响深远的误读 [1] - 英国学者李约瑟在《中国科学技术史》中列举了中国古代传入欧洲等地的26项重要发明，并肯定中国的创造精神 [1] 当代中国创新的复兴与突破 - 中国创新再度崛起，为世界重新审视中华文明的创新基因带来契机 [2] - 从“嫦娥”揽月、“天和”驻空、“天问”探火，到“九章三号”“祖冲之三号”展现量子计算突破，体现了绵延不绝的探索精神 [2] - 一位荷兰学者指出，对中国创新崛起感到惊讶“是一种对历史的误读”，应被视为“中国创新传统的复兴” [2] 中国创新的开放共享特征 - 开放包容、互惠共享成为当代中国创新的鲜明特征 [3] - DeepSeek大模型坚持开源路径，嫦娥六号任务搭载多国科学载荷，“中国天眼”向全球开放，“北斗”成为“世界的北斗” [3] - 中国一以贯之推动国际科技交流合作和开放共享，让科技创新成果为更多国家和人民所及、所享、所用 [3] 创新成果的历史全球影响与当代启示 - 历史上，中华民族的大量创新成果不断沿着丝绸之路等通道传向全球，《天工开物》传入欧洲后广泛流传，其中多项技术受到重视与借鉴 [2] - 有学者称，“宋应星如果被请到产业革命前后的英国，可能拿到多项专利” [2] - 传承中华优秀传统文化的创新基因，秉持开放包容，中国将同各国一道以开放合作促进科技进步 [3]

中国创新的文化根基与历史传承 - 文章核心观点认为，理解当今中国的创新崛起需从中华文明的悠久历史和创新基因入手，这是一种对历史的“复兴”而非凭空出现，纠正了所谓中国“不懂创新”的误读 [1][2] - 中国古代为世界贡献了大量科技创新成果，例如英国学者李约瑟在《中国科学技术史》中列举了至少26项重要发明，并指出“26个字母用完，但还有很多例子” [1] - 17世纪的工艺百科全书《天工开物》被视为典型例证，其记载的技术传入欧洲后受到重视与借鉴，有学者称其作者宋应星若在产业革命前后的英国“可能拿到多项专利” [1][2] 当代中国创新的成就与特征 - 近年来中国涌现一系列现象级创新产品，如“嫦娥”揽月、“天和”驻空、“天问”探火等航天工程，以及“九章三号”、“祖冲之三号”量子计算突破 [2] - 当前中国创新具有开放包容、互惠共享的鲜明特征，具体案例包括DeepSeek大模型坚持开源、嫦娥六号任务搭载多国科学载荷、“中国天眼”向全球开放观测、“北斗”系统服务世界 [3] - 中国创新发展的理念是“立己达人、兼济天下”，一以贯之地推动国际科技交流合作，让科技创新成果为更多国家和人民所及、所享、所用 [3] 国际视角与中国观的转变 - 国际社会普遍认为中国对世界未来影响将不断上升，从文明视角切入以形成更客观准确的中国观具有现实意义 [1][2] - 一些西方媒体在报道中国创新时常带有危机感和博弈色彩，文章认为这仍是其以自身思维定式看中国的结果 [3] - 有荷兰学者指出，对中国创新崛起感到惊讶“是一种对历史的误读”，今天所见应被视为“中国创新传统的复兴” [2]

文章核心观点 - 科技创新、政策支持、资本赋能及人才培养是驱动未来产业发展的四大核心要素，这些要素需协同发力以推动产业进步 [2][3] 科技创新 - 科技创新是未来产业发展的核心引擎，颠覆性技术突破至关重要 [2] - 中国科学技术大学团队构建的“九章三号”量子计算原型机，求解特定数学问题比全球最快超级计算机快一亿亿倍，使中国在量子计算赛道占据全球领先地位 [2] 政策支持 - 政策支持是未来产业发展的重要保障，因其具有投入大、周期长、不确定性高的特点 [2] - 国家规划建议提出前瞻布局未来产业，推动量子科技、生物制造、氢能和核聚变能、脑机接口、具身智能、第六代移动通信等成为新经济增长点 [2] 资本赋能 - 资本赋能是未来产业发展的关键助力，充足多元的资本供给能加速技术从实验室走向市场 [2] - 中国已建立多层次资本市场体系，包括主板、科创板、创业板等，资本市场功能不断完善，服务科技创新能力持续提升 [2] 人才培养 - 人才培养是未来产业发展的持久动力，产业竞争本质是高端人才的竞争，需要复合型人才 [3] - 上海将未来产业优质企业纳入人才引进重点机构，对核心研发人员给予最高50万元支持 [3] - 广州深入实施“广聚英才”人才工程，引导科技人才更好服务未来产业发展 [3] 要素协同 - 未来产业发展非四大要素简单堆叠，而是有赖于协同发力、有机融合的系统工程 [3] - 科技创新为资本赋能提供价值标的，政策支持与人才培养则助力科技创新持续突破 [3]

经典计算的瓶颈与量子计算的优势 - 经典计算算力呈线性增长，而量子计算凭借量子叠加原理可实现算力指数级增长，例如在药物分子模拟等复杂问题上，超算需数亿年而量子计算可快速解决 [3] - 当电子元件缩小至纳米尺度会出现量子隧穿现象，导致晶体管失灵，而超导量子计算中的库珀对电子通过约瑟夫森结进行量子隧穿，无此瓶颈 [4] - 经典计算受Landauer定理限制，信息擦除产生热量，高计算密度下散热成为“热死亡”背景，量子计算采用可逆信息处理方式，熵不增，从根本上解决热耗散问题 [5] 当前时点关注量子计算的原因 - 全球主要国家将量子计算视为科技战略制高点，2014至2025年间推出大量投资法案，例如美国国家量子倡议法案7年投资60.78亿美元，英国国家量子技术计划10年投资约12.15亿美元 [7] - 美国在2027财年政府研发预算优先事项备忘录中，将人工智能与量子计算列为预算优先级首位，并指出2027年是量子计算从实验室走向产业化应用的关键拐点 [8] - 近两年发达国家相继收紧量子技术出口管制，例如2022年美国对稀释制冷机实施禁令，2024年多国更新出口管制条例，将量子计算技术列入管控范围 [10][11] - 产业巨头加快布局，英伟达于2025年9月连续投资Quantinuum、QuEra Computing、PsiQuantum三家量子计算公司，覆盖离子阱、中性原子、光量子三大技术路线 [12] - Quantinuum完成6亿美元融资后估值达100亿美元，Bluefors获得Interlune订单，在2028-2037年间每年供应10,000升氦-3，可支撑每年100-500台新稀释制冷机需求，为产业化提前储备资源 [14] 量子计算技术路径：光子 - 光量子计算以光子作为信息载体，利用偏振、路径、时间等物理自由度编码量子比特，通过线性光学元件进行操控，避免直接操控物质粒子 [18][19] - 该路线优势包括比特相干时间极长、抗环境干扰能力强、可在室温下运行无需昂贵制冷设备、且天然适配现有光纤通信网络 [20][21][22] - 中国科学技术大学团队研制的“九章三号”光量子计算原型机在处理高斯玻色取样问题上持续刷新世界纪录，QCi、PsiQuantum等公司正加速商业化进程 [23][25][26] 量子计算技术路径：中性原子 - 中性原子路线利用激光操控真空中囚禁的中性原子，通过激发原子至高能级里德堡态产生强烈相互作用以构建量子逻辑门 [27][28] - 该路线在规模化扩展方面潜力巨大，是当前量子比特数量增长最快的技术之一，Atom Computing公司于2025年发布1225原子阵列原型机，首次突破千位量子比特 [29] - 哈佛大学和QuEra公司此前分别实现49原子和256原子阵列，国内外企业正致力于提升原子阵列的稳定调控技术，推动向工业级应用过渡 [29][30] 量子计算技术路径：自旋 - 自旋量子计算路线在硅基衬底上制造量子点结构，以电子自旋量子态编码信息，通过电压进行全电学操控，与现有CMOS制造工艺高度兼容 [31] - 该路线的战略价值在于可复用全球半导体产业的庞大基础设施和供应链，为实现超大规模集成和成本控制提供明确路径 [32] - Intel公司推出的Tunnel Falls芯片验证了在300mm晶圆上利用先进半导体工艺制造量子比特阵列的可行性，为工业化生产提供关键支撑 [32] 量子计算技术路径：拓扑 - 拓扑量子计算利用物质的拓扑性质非局域地编码量子信息，以马约拉纳费米子等任意子为载体，通过“编织”操作执行计算，具有天然的鲁棒性 [33] - 该路线目前技术成熟度最低，微软是主要推动者，其于2025年2月发布“Majorana 1”芯片，旨在实验性验证拓扑保护特性，尚未有完全功能的拓扑量子比特被证实 [34] - 微软设定了数年内实现工业级问题求解能力的长期目标，现阶段通过Azure Quantum平台提供混合量子云服务作为过渡商业化策略 [34] 科技巨头生态布局 - IBM作为超导路线领导者，已推出120量子比特Nighthawk处理器，规划2029年交付200逻辑量子比特Starling系统，2033年实现2000逻辑量子比特Blue Jay系统，并研发qLDPC纠错码提升纠错效率10倍 [37][38] - 谷歌聚焦攻克量子纠错瓶颈，其105量子比特Willow芯片首次实现码距（d=7）的表面码纠错，突破纠错阈值，设定了2030年量产百万级物理量子比特处理器的目标 [39][41] - 微软押注拓扑量子计算路线，发布Majorana 1芯片，计划未来几年扩展至百万量子比特规模，并推动“量子+AI”协同应用，构建混合计算新生态 [42][44] - 英伟达扮演“赋能者”角色，推出CUDA-Q软件平台统一连接不同技术路线的量子处理器与GPU集群，并通过投资Quantinuum、QuEra、PsiQuantum等头部公司，在量子计算未来技术路线竞争中占据有利位置 [45][47] 专业公司单点突破 - D-Wave作为量子退火商业化先锋，通过Leap™量子云服务与整机销售结合验证商业可行性，2025年Q1营收同比增长500%至1500万美元，毛利率达92.5%，在福特生产调度中将效率提升6倍，在物流和金融优化中将计算时间缩短80%-90% [48][50] - Quantinuum在离子阱技术路线上实现50个纠缠逻辑量子比特且保真度超过98%，计划2025年发布Helios系统，目标2027年实现100个逻辑量子比特并启动IPO [50][52]

量子计算技术突破 - 潘建伟团队利用AI技术在60毫秒内成功构建2024个原子的无缺陷二维和三维原子阵列 刷新了中性原子体系无缺陷原子阵列规模的世界纪录 [1] - 该系统单比特门保真度达99.97% 双比特门保真度达99.5% 探测保真度达99.92% 已追平以美国哈佛大学为代表的国际最高水平 [6] - 研究团队制作了包含549个原子的动画展示原子重排技术 视频以33倍慢速播放展示铷原子在230×230μm光镊阵列中的动态排列过程 [2][8] 技术原理与创新 - 中性原子体系因具备优异扩展性 高保真度量子门 高并行性和任意连接性 被认为是极具潜力的量子计算平台 [11] - 传统重排方法受限于时间复杂度 原子丢失及计算速度等问题 阵列规模长期停留在数百个原子水平 [12] - 创新性利用AI技术实现高度并行性 操作时间与阵列规模无关 可一次性完成光镊阵列调控 实现原子同步移动 [12] 发展前景与挑战 - 从2024个原子扩展到数万个不存在本质障碍 但需提升激光器功率 挑战更多极限性能 增强整体平台能力 [14] - 预计未来3-5年内量子计算机将在狭窄领域成为科研工具 实现密码破解等大规模应用可能还需10年左右 [14] - 研究由上海量子科学研究中心 上海人工智能实验室及中国科学技术大学专家共同合作完成 [14] 研究团队背景 - 潘建伟院士团队曾构建世界首台超越早期经典计算机的光量子计算原型机 并成功发射墨子号量子科学实验卫星 [19][20] - 团队先后构建"九章"系列量子计算原型机 从76光子发展到255光子 持续刷新光量子信息技术的世界纪录 [21][22] - 陆朝阳教授被诺奖得主称为"量子鬼才" 与潘建伟共同完成多项量子计算突破性研究 [25] 技术应用展示 - 研究人员通过检测原子受激光脉冲激发产生的荧光信号 对549个原子的空间位置进行实时成像与追踪 [9] - 展示原子在三个水平层中复杂而精确的排列 每层模拟石墨烯结构 右下角配有插图说明 [9] - 当前系统仅需两块英伟达4090显卡即可完成2024个原子的重排计算 规模限制主要来自其他技术与硬件条件 [14]

核心观点 - 中国在"十四五"期间取得多项重大科技创新突破，包括国产电磁弹射航母福建舰下水、第四代核电站投入商业运行、C919实现商业飞行等[1] - 创新成果得益于体系化布局、全社会协同发力以及人才梯队持续供给[3][4][6] - 创新驱动发展战略将持续作为高质量发展的核心驱动力[7] 科技创新成果 - 国产电磁弹射航母福建舰下水标志着中国在高端装备制造领域的突破[1] - 全球首座第四代核电站石岛湾高温气冷堆核电站投入商业运行[1] - 国产大飞机C919实现商业飞行[1] - 中国空间站全面建成运营[3] - 量子计算原型机"九章三号"算力跃升百万倍[3] - 特高压技术成为国际标准[3] 创新体系构建 - 构建"基础研究—技术攻关—成果转化"全链条创新生态[3] - 2024年研发投入强度达2.68%，基础研究占比提升至12.3%[3] - "揭榜挂帅"激励机制推动企业攻克核心技术[4] - 新能源汽车产业带动动力电池能量密度、车规级芯片等技术突破[4] - 中国新能源汽车产销量连续10年全球第一[4] 人才支撑 - 中国人力资源总量、科技人力资源总量、研发人员总量均居世界第一[6] - 科学、技术、工程、数学专业毕业生每年超过500万[6] - 人才梯队化布局支撑创新可持续性[6] 未来发展展望 - 创新将持续作为高质量发展核心驱动力[7] - 需进一步夯实基础研究、强化创新协同、完善人才梯队[7] - 科技创新将深度融入产业升级、民生改善等领域[7]

报告行业投资评级 - 推荐，维持评级 [5] 报告的核心观点 - 量子计算领域多种技术路线并行发展，光量子是重要技术路线之一，具备独特竞争优势，研究热度高且产业生态逐步形成，国内外研究推进使其发展加速，未来量子计算有望颠覆经典计算架构解决AI算力瓶颈 [1][2][3][4] 根据相关目录分别总结 1 量子计算领域，光量子是重要的技术路线之一 1.1 量子计算技术路线众多，光量子路线其具备独特的竞争优势 - 量子计算关注度提升，以量子比特为基本单元，理论上能在特定领域实现指数级加速，是未来计算能力跨越式发展重要方向 [9] - 量子计算技术路线分“人造粒子”和“天然粒子”两大类，光量子是重要技术路线之一，基于量子叠加态和纠缠态原理实现量子逻辑运算，可分为逻辑门型和非逻辑门型 [12][13] - 光量子路线优势是支持室温工作、相干时间长、适合构建分布式量子计算网络、可与现有光纤通信基础设施兼容；缺点是逻辑操作和可编程通用系统实现难度大 [10][12] - 超导、离子阱、中性原子、硅半导体等技术路线各有优劣 [13][14] 1.2 光量子技术路线研究热度高，产业生态正逐步形成 - 截至2023年9月，光量子路线专利申请数量占比21%，排名第二 [2][14] - 光量子计算产业包括底层支撑系统、光量子计算原型机、软件和应用服务等四个关键环节，厂商发展模式分全栈式和重点发展硬件处理器设计封装两类，光量子软件处于起步阶段 [16][17] 2 当前国内外研究持续推进，光量子技术路线发展迎来加速 - 海外头部厂商进展显著，Xanadu于2025年1月推出可扩展、网络化和模块化的量子计算机Aurora，计划2029年建立量子数据中心；PsiQuantum于2025年2月推出光量子计算芯片组Omega [3][20][28] - 国内方面，2023年10月我国成功构建255个光子的量子计算原型机“九章三号”，处理高斯玻色取样速度比“九章二号”提升一百万倍；2024年4月玻色量子发布新一代550计算量子比特的相干光量子计算机“天工量子大脑550W” [3][33][38] 3 投资建议 - 建议持续聚焦量子计算领域创新进展，关注国盾量子、禾信仪器等量子计算核心标的，以及电科网安、吉大正元等量子加密通信标的 [4][43]

量子及光子计算发展潜力 - 量子及光子计算相较传统计算具备强大计算能力，在AI计算推理需求指数级增长背景下具有较大发展潜力 [1] - Google、IBM等全球领先企业持续投入研发，国内本源悟空、九章三号、祖冲之三号等量子计算机陆续问世，商业化有望加速落地 [1] GTC大会"量子日"活动 - 英伟达首次在GTC大会推出"量子日"活动，邀请12家量子计算公司CEO探讨量子优越性争议、技术路径成果及量子赋能AI方式 [3][7] - 英伟达宣布在波士顿建立量子计算研究实验室NVAQC，与哈佛大学、MIT等顶尖学府合作 [3][9] - 英伟达推出CUDA Quantum平台，支持GPU加速量子模拟，汇丰银行已利用该平台开发量子机器学习应用，可模拟165个量子比特 [7] 量子计算原理与优势 - 量子计算以量子比特为基本单元，利用干涉、叠加、纠缠等特性，在特定问题（如大数分解、量子化学模拟）上实现指数级加速（如谷歌Willow芯片53量子比特对应2^53计算维度） [3][11] - 量子比特可同时处于0和1叠加态，实现并行处理大量信息，战略意义重大 [11] 光子计算原理与优势 - 光子计算利用光子偏振/路径自由度编码量子比特，具有高信息容量（可见光频率5*10^14Hz vs 电子10^10Hz）、皮秒级响应速度、良好空间相容性等优势 [14] - 光子是玻色子，无电荷且不易相互作用，适合长距离量子通信，但低能条件下难以执行双量子比特门操作 [14][21] 技术路径发展现状 - 主要技术路径包括超导、离子阱、中性原子、光量子、半导体、拓扑计算等，超导量子计算目前最主流 [4][18] - 超导量子计算代表产品：Google Willow（105量子比特）、IBM Condor（1121量子比特）、祖冲之三号（105量子比特） [4][19][54] - 光量子计算代表产品：九章三号（255光子）、PsiQuantum的FBQC方案 [21][56] - 离子阱技术代表企业：IonQ（Harmony/Aria/Forte系列）、Quantinuum，保真度达98%-99% [23][26] - 中性原子技术：中科酷原汉原一号（100+量子比特，保真度>0.999） [27] - 半导体技术：Intel Tunnel Falls（12量子比特，保真度99.9%） [28] - 拓扑技术：微软Majorana1全球首款拓扑量子芯片 [29] 产业链与市场规模 - 上游设备包括稀释制冷机（Bluefors、Oxford Instruments）、测控系统（Keysight、Zurich Instruments） [35][36] - 量子云平台推动市场增长，2024年全球产业规模50.37亿美元，预计2030年达2199.8亿美元 [38] 海外企业研发进展 - Google：Willow芯片105量子比特，纠错能力突破，计划将物理量子比特提升至10^6量级 [40][44] - 微软：推出首款拓扑量子芯片Majorana1 [47] - IBM：Condor芯片1121量子比特，规划2033年实现十万级量子比特 [48][49] - IonQ：专注离子阱技术，2024年收入4310万美元（2021-2024年CAGR 200%） [51] - Rigetti：超导量子计算企业，2025年计划推出108量子比特处理器 [52] - D-Wave：量子退火技术领先，2024年订单同比增长128% [53] 国内产业动态 - 祖冲之三号：105量子比特，单比特门保真率99.9%，双比特门保真率99.62% [54] - 九章三号：255光子，刷新光量子计算优越性纪录 [56] - 本源量子："本源悟空"搭载72比特"悟空芯"，国产化率超80% [57] - 中科酷原：汉原1号中性原子量子计算机（100+量子比特，保真度>0.999） [57]