近日，谷歌發(fā)布全新的量子芯片Wilow。Wilow擁有105個(gè)量子比特，在快速運(yùn)算的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了量子計(jì)算糾錯(cuò)理論的指數(shù)級(jí)錯(cuò)誤抑制，首次實(shí)現(xiàn)了“低于閾值”的里程碑，構(gòu)建大規(guī)模量子計(jì)算機(jī)的時(shí)點(diǎn)越來(lái)越近。

業(yè)內(nèi)人士表示，隨著谷歌發(fā)布全新的量子芯片Wilow，一旦突破閾值，設(shè)備的改進(jìn)可被量子糾錯(cuò)指數(shù)級(jí)別放大，產(chǎn)業(yè)的容錯(cuò)化進(jìn)展有望迎來(lái)加速，未來(lái)有望在藥物發(fā)現(xiàn)、核聚變、電池設(shè)計(jì)等諸多領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)大量應(yīng)用。

行業(yè)前景 量子計(jì)算在多領(lǐng)域具有應(yīng)用潛力

量子計(jì)算已成為全球主要國(guó)家綜合國(guó)力競(jìng)爭(zhēng)的重要技術(shù)之一。在此背景下，近年來(lái)，我國(guó)相關(guān)部門出臺(tái)了《關(guān)于推動(dòng)未來(lái)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見》《元宇宙產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃(2023—2025年)》等多項(xiàng)政策，大力支持量子計(jì)算、量子通信等技術(shù)的發(fā)展。

2024年11月27日，中國(guó)人民銀行等七部門聯(lián)合印發(fā) 《推動(dòng)數(shù)字金融高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)方案》(下稱《行動(dòng)方案》)，提出要加強(qiáng)數(shù)字金融相關(guān)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，指導(dǎo)有條件的金融機(jī)構(gòu)規(guī)劃建設(shè)綠色智能金融數(shù)據(jù)中心，推動(dòng)新增算力向國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)集聚，支持海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)調(diào)用;同時(shí)，布局先進(jìn)高效的算力體系，加快云計(jì)算、人工智能等技術(shù)規(guī)范應(yīng)用，探索運(yùn)用邊緣計(jì)算和量子技術(shù)突破現(xiàn)有算力瓶頸，為金融數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供精準(zhǔn)高效的算力支持。《行動(dòng)方案》的出臺(tái)一方面有望推動(dòng)量子計(jì)算在金融領(lǐng)域率先應(yīng)用落地，另一方面也為量子計(jì)算在其他高度受益行業(yè)(如化工、能源等)的應(yīng)用提供了范本，從而從政策層面奠定了量子計(jì)算加速發(fā)展的基礎(chǔ)。

從應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)看，據(jù)北京物聯(lián)網(wǎng)智能技術(shù)應(yīng)用協(xié)會(huì)公眾號(hào)，例如在藥物研發(fā)領(lǐng)域，量子計(jì)算能夠憑借強(qiáng)大的計(jì)算能力對(duì)分子結(jié)構(gòu)及其相互作用進(jìn)行模擬分析。傳統(tǒng)藥物研發(fā)過(guò)程往往需要耗費(fèi)大量時(shí)間和資源進(jìn)行分子模擬與篩選，Wilow芯片的應(yīng)用有望大幅縮短這一周期，加速新藥的發(fā)現(xiàn)與研發(fā)進(jìn)程，為攻克各類疾病提供更多的可能性。

目前，量子計(jì)算的研發(fā)及商業(yè)化仍處于早期階段，但隨著技術(shù)的持續(xù)突破，量子計(jì)算有望廣泛普及到包括金融、能源材料、運(yùn)輸物流、制藥醫(yī)療、先進(jìn)工業(yè)、保險(xiǎn)、電信傳媒等各領(lǐng)域。據(jù)ICV及光子盒數(shù)據(jù)，2023年全球量子計(jì)算行業(yè)規(guī)模約47億美元，預(yù)計(jì)2035年有望超過(guò)8000億美元，2023—2035年CAGR達(dá)54%。

事件驅(qū)動(dòng) 海外科技巨頭密集布局量子計(jì)算

經(jīng)典計(jì)算的基本運(yùn)算單位是比特，量子計(jì)算的基本運(yùn)算單位是量子比特，與經(jīng)典比特相比，量子比特可以同時(shí)處于0和1的疊加態(tài)中，使得量子計(jì)算機(jī)在處理任務(wù)時(shí)實(shí)現(xiàn)指數(shù)級(jí)的加速。因此，量子計(jì)算能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)典計(jì)算無(wú)法比擬的超強(qiáng)并行計(jì)算處理能力，是一項(xiàng)對(duì)傳統(tǒng)計(jì)算體系進(jìn)行重構(gòu)的重大顛覆性技術(shù)創(chuàng)新，有望引領(lǐng)新一輪科技革命。

谷歌于2024年12月9日宣布正式推出最新的量子芯片Wilow，在隨機(jī)電路采樣(RCS)基準(zhǔn)測(cè)試中，Wilow在5分鐘內(nèi)完成了當(dāng)前最強(qiáng)大的超級(jí)計(jì)算機(jī)之一需要102年才能完成的計(jì)算任務(wù);與此同時(shí)，Wilow在量子糾錯(cuò)能力方面也取得了突破性進(jìn)展，Wilow實(shí)現(xiàn)了邏輯量子比特以低于量子糾錯(cuò)閾值的錯(cuò)誤率運(yùn)行，這是“低于閾值”理論自20世紀(jì)90年代提出以來(lái)，量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期追求的目標(biāo)。Wilow量子芯片實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)突破，為構(gòu)建實(shí)用的大規(guī)模量子計(jì)算機(jī)奠定基礎(chǔ)，有望推動(dòng)量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展階段。

除谷歌外，英偉達(dá)、微軟、亞馬遜等海外科技巨頭也紛紛入局量子計(jì)算。2024年11月18日，英偉達(dá)宣布四項(xiàng)量子計(jì)算領(lǐng)域合作項(xiàng)目。2024年11月22日，亞馬遜云計(jì)算平臺(tái)AWS公布QuantumEmbark計(jì)劃，借助AWS此前的量子計(jì)算服務(wù)Amazon-Braket，有經(jīng)驗(yàn)的客戶可以通過(guò)按需付費(fèi)的方式一站式訪問(wèn)多種量子硬件，通過(guò)全新的QuantumEmbark計(jì)劃，AWS可為新手客戶提供更多背景信息、專業(yè)指導(dǎo)和技術(shù)支持。

投資機(jī)會(huì) 關(guān)注量子計(jì)算及量子通信龍頭企業(yè)

量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)鏈由上游環(huán)境測(cè)控、中游原型機(jī)和軟件以及下游平臺(tái)和應(yīng)用等環(huán)節(jié)組成。

產(chǎn)業(yè)鏈上游包括環(huán)境支撐系統(tǒng)、測(cè)控系統(tǒng)以及核心設(shè)備組件等，具體涉及稀釋制冷劑、真空系統(tǒng)、低溫組件、光學(xué)器件等眾多方面，是整個(gè)量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)生態(tài)的基座。由于量子計(jì)算技術(shù)復(fù)雜性、多路線并行和發(fā)展趨勢(shì)不確定等原因，目前產(chǎn)業(yè)鏈上游呈現(xiàn)分散化和多樣化特點(diǎn)。產(chǎn)業(yè)鏈中游包括量子計(jì)算原型機(jī)制造商和軟件供應(yīng)商，是量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)生態(tài)的核心環(huán)節(jié)。產(chǎn)業(yè)鏈下游包括量子計(jì)算云平臺(tái)供應(yīng)商和行業(yè)應(yīng)用企業(yè)，是最接近用戶的環(huán)節(jié)。

國(guó)海證券表示，隨著谷歌發(fā)布全新的量子芯片Wilow，一旦突破閾值，設(shè)備的改進(jìn)可被量子糾錯(cuò)指數(shù)級(jí)別放大，產(chǎn)業(yè)的容錯(cuò)化進(jìn)展有望迎來(lái)加速，未來(lái)有望在藥物發(fā)現(xiàn)、核聚變、電池設(shè)計(jì)等諸多領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)大量應(yīng)用。建議關(guān)注國(guó)盾量子、中國(guó)電信、禾信儀器、三未信安、科大國(guó)創(chuàng)、華工科技、復(fù)旦復(fù)華、浙江東方、九聯(lián)科技。

銀河證券認(rèn)為，Wilow芯片的技術(shù)突破為整個(gè)量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)注入新動(dòng)力，將激發(fā)更多的企業(yè)加大對(duì)量子計(jì)算的研發(fā)投入，加速量子計(jì)算技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，推動(dòng)量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)鏈的形成和完善，有望催生一系列新的產(chǎn)業(yè)和商業(yè)模式。建議重點(diǎn)關(guān)注量子計(jì)算及量子通信龍頭企業(yè)，同時(shí)關(guān)注量子科技全產(chǎn)業(yè)鏈，包括芯片制造、量子系統(tǒng)集成、量子軟件研發(fā)、量子應(yīng)用開發(fā)等各個(gè)環(huán)節(jié)。關(guān)注中電信控股相關(guān)標(biāo)的國(guó)盾量子、光傳輸相關(guān)標(biāo)的中天科技、量子芯片相關(guān)標(biāo)的光迅科技等。 宗禾