量子計算投資

量子計算投資：認識“完全容錯邏輯量子比特”

當前量子計算仍處於 “噪聲中等規模量子（NISQ）階段”，即可操控幾十個到幾百個物理量子比特，但尚未實現完全容錯。通用量子計算的目標是利用邏輯量子比特執行任意復雜算法，而目前各公司僅在嘗試以幾十個到幾百個物理比特編碼出少量具糾錯能力的邏輯比特，能在有限時間內穩定運行。總體來看，量子計算正從 “可演示” 向 “可容錯”過渡，但距離可擴展的通用量子計算機仍需數年甚至十年以上的工程突破。

01 | 如果具備一個 “可運行任意深度算法” 的完全容錯邏輯量子比特，意味着什麼？

這相當於實現了量子計算的 “零點突破”。其意義極其重大，可以類比爲：“從短跑機器人，邁向能跑馬拉松的機器生命。”

具備這樣一個邏輯比特意味着：

1、真正實現了量子容錯（Fault-tolerant Quantum Computing, FTQC）的基礎單元。

A、它能抵御噪聲、退相幹、操作誤差的累積。

B、理論上可無限延長量子信息的壽命。

2、可以執行任意深度的量子電路（arbitrary-depth circuits）

A、當前量子計算只能執行幾十或上百層量子門操作（之後誤差累積崩潰）。

B、容錯邏輯比特可執行成千上萬層門操作，即能運行實用算法（如Shor算法、量子化學模擬等）。

3、是 “實用量子計算機” 的必要門檻。

A、一個完全容錯邏輯比特就像“穩定晶體管”的發明。

B、從那一刻起，量子計算不再只是實驗室演示，而是可工業化擴展的技術。

02 | 現在是否已經存在這樣的 “完全容錯邏輯比特”？

答案是：目前還沒有。

雖然多家公司（如 Quantinuum、Google、IonQ、IBM、PsiQuantum）都聲稱實現了“邏輯比特” 或 “糾錯邏輯比特”，但這些都屬於有限壽命的邏輯比特，而非 “完全容錯”的意義。

當前的狀況如下：

03 | 如何理性看待 “完全容錯邏輯比特” ？

1、現在的所有邏輯比特都是 “部分容錯”：即能通過糾錯延長壽命，但還無法無限執行算法。

2、真正 “完全容錯”的邏輯比特，需要：

1）門保真度 < 10^-4

2）糾錯開銷 < 100 物理比特 / 邏輯比特

3）穩定的實時量子反饋控制

3、當前任何公司還沒到這一步，但Quantinuum、Google、IBM在逐漸逼近

量子計算投資：如何理性看待Quantinuum的48個邏輯量子比特

Quantinuum 量子計算機最近發布的 Helios 系統宣稱：其產品Helios 可用 98 個物理量子比特實現 48 個具備錯誤校正能力的邏輯量子比特。相比其他主流架構需要數十乃至數百個物理量子比特才能實現一個邏輯量子比特，Helios 幾乎做到了 2:1 的高效轉換。這一技術突破依賴於軟硬件的高度協同與復雜的錯誤校正算法，是量子工程領域的一大挑戰。

這個消息瞬間在學界和產業界引發熱議 —— 它既可能代表量子糾錯工程的實質性跨越，也可能包含演示與宣傳之間的差別。Quantinuum 是由霍尼韋爾量子解決方案（Honeywell Quantum Solutions）與劍橋量子計算公司（Cambridge Quantum）於 2021 年合並成立的全球領先量子計算企業，專注於從硬件到軟件的全棧量子技術研發。Honeywell 目前大約擁有約 50%~55%的Quantinuum股份。

01 | 爲什麼這是一個值得關注的成果

1、從工程難度看，它很難做到

量子糾錯需要把一個 “脆弱的量子態” 編碼進許多物理比特上，並通過頻繁測量/反饋去抑制噪聲。傳統觀點認爲，要把一個可靠的邏輯比特做出來可能需要數十到數百個物理比特。在這種背景下，宣稱做到 2:1 編碼率，顯然是一個非常不同尋常的效率。

2、硬件與軟件協同的證據

Quantinuum 給出的物理門保真度（single- and two-qubit fidelity）處於業界領先水平，且他們發布了較爲詳盡的系統白皮書/預印本，說明這是一次系統級（硬件+控制+軟體棧）優化的結果，而非單一參數的提升。

3、已有科研團隊把 Helios 當成 “可用平台” 做研究

不只是公司內部演示，已有獨立學術工作在 Helios 上運行非平凡的物理模擬，表明這臺機器已對外提供了科研級別的計算能力。

綜上：這是 “值得高關注” 的工程性進展，而非空洞噱頭。

02 | 相對於當前業界水平的橫向比較

主流路線（尤其是很多超導和早期離子演示）在實現一個穩定邏輯比特上通常需要遠多於 2 個物理比特，很多系統在實現 “break-even”（編碼後的表現優於裸物理比特）之前，都需要更大的編碼開銷。因此，Helios 的 2:1 聲明在業界語境中屬於 “顯著超前”的演示。

以下是幾家主流量子計算公司的產品中，物理量子比特 (physical qubits) 與 邏輯量子比特 (logical qubits) 已知情況。需要說明的是：邏輯量子比特的指標目前仍少、有時模糊（比如 “error-corrected” vs “error-detected” 或 “可靠邏輯比特”），所以下面數據只能作爲參考，並非全面、完全可比。

03 | 如何理性看待這個成果

1、可以信賴的方面

● 官方與技術白皮書存在：Quantinuum 已發布新聞稿與系統級預印本（arXiv），文中給出了物理門保真度、組件級誤差率與系統 benchmark。公開的白皮書降低了 “純宣稱” 的懷疑。

● 第三方科研使用實例：有獨立論文在 Helios 上運行復雜模擬並公開數據，說明該平台已可用於真實科研實驗，而非僅限於廠內演示。

2、需要謹慎的方面（不能馬上當“完全容錯”看）

● “邏輯比特” 定義的模糊性：術語 “logical qubit” 可以指 “經過某種編碼可以檢測/糾正錯誤的比特”，但不同團隊在 “fully error-corrected” vs “error-detected” 上定義不同。Quantinuum 自身在材料中區分了多種 LQ（例如 error-detected 與 error-corrected 的不同計數），這說明需要看具體編碼方案及對應的邏輯門誤差率。簡單地把 “48 LQ” 解讀爲 “可以運行任意深度算法的完全容錯比特” 是不嚴謹的。

● 演示 ≠ 可擴展商用：一次系統級演示（尤其是在嚴格控制的測試任務或特定電路下）能取得很好結果，但要把同樣的效率和性能放大到上千、上萬邏輯比特並保持長期穩定，仍涉及散熱、控制復雜度、硬件良率等大量工程挑戰。媒體與公司言辭常把 “演示成功” 與 “路線可擴展” 同時強調——二者要分別評估。

3、判斷 “是否落地” 的關鍵指標

● 邏輯門誤差率（logical gate error rates）：不僅要看到 “物理門保真度”，更要看到 “邏輯門” 在中等/深度電路中的誤差率是否持續低於物理比特。

● break-even / 持續性測試：是否有明確的實驗顯示 “在實際任務中，編碼後的比特在長期、深電路上優於未編碼物理比特”。Quantinuum 在材料中提到 “better than break-even” 類表述，但需要看具體數據和統計顯著性。

● 獨立復現 / 同行評議：arXiv 是重要披露，但同行評審論文和第三方復現會極大提高可信度。關注後續在頂會/期刊（例如 Nature, PRX, Science）或獨立機構復現報告。

● 可擴展性路線圖：廠商如何把 98→48 的演示放大到數百/數千邏輯比特（例如控制通道、糾錯開銷、冷卻與芯片良率）——技術路線是否現實、時間表是否合理、是否有裏程碑。Quantinuum 自己公布了 roadmap 類資料，值得並行跟蹤。

04 | 結語

Helios 的 2:1 聲明是真實且重要的工程演示，但這不是 “宣告通向普適容錯計算已完成” 的終點，而是 “距離通用、可擴展容錯又近了一步，但仍需更多獨立驗證與規模化工程工作”。

科技新聞常把 “演示的成功” 寫成 “革命已成”。Helios 的 98→48 成果確實是近年量子糾錯工程中極爲亮眼的一次演示：它大幅壓縮了物理→邏輯的開銷，並且已經被用於實際科研模擬。但是，理性的科學態度要求我們把它放在 “演示 → 同行評審 → 第三方復現 → 可擴展工程化” 這條鏈路上逐級驗證。把 Helios 當作 “裏程碑”，而非 “終局”，既不過度樂觀，也不過度懷疑——這是最穩妥的看法

掘金“十五五”：中國量子科技產業投資全圖譜，核心玩家與黃金賽道

未來已來，量子科技不再是遙不可及的實驗室概念，而是一場關乎國運、蘊含巨大投資機遇的產業革命。隨着 “十五五” 規劃將量子科技列爲未來產業的核心賽道，這片曾經的 “科研無人區” 正迅速轉變爲 “產業新高地”。對於投資者而言，理解中國量子產業的脈絡，辨識其中的核心玩家與黃金賽道，已成爲把握未來十年科技投資趨勢的必修課。

本文將帶您深入梳理中國量子科技產業，從技術方向、核心公司到投資邏輯，爲您繪制一幅清晰的投資導航圖。

01 | 頂層設計：國家戰略驅動的黃金賽道

1、“十五五” 關於中國量子科技發展的規劃：

1）戰略定位：量子科技與人工智能、生命科技、深海深空等並列爲未來產業新賽道，目標是在 2030 年前實現量子通信全球領先、量子計算實用突破、量子測量規模應用，爲 2035 年建成科技強國奠定戰略支點。

2）技術方向：

量子通信：完善國家廣域量子保密通信骨幹網，實現星地一體覆蓋，推動金融、政務、電力等行業級加密應用規模化。

量子計算：突破量子芯片、量子糾錯、量子操作系統等關鍵技術，推進 “祖衝之”“九章” 系列原型機向實用量子計算機演進，建設國家級量子算力調度平台。

量子測量：提升量子陀螺儀、冷原子重力儀、量子鍾精度與穩定性，拓展在導航、地質勘探、醫療成像等民用領域應用。

以上三大方向，構成了產業發展的核心支柱，也是我們投資布局的坐標軸。

2、合肥國家實驗室在中國量子科技中的核心角色

在這一國家戰略背後，是合肥國家實驗室這一 “最強大腦” 在統籌全局。它如同中國量子科技的 “總指揮部”，孕育了 “九章” 光量子計算機、“祖衝之號” 超導量子計算機等多項世界級成果，並成爲整個產業的技術源泉。

1）背景與定位

合肥國家實驗室是國家級綜合性科研機構，由潘建偉院士領銜，是中國量子科技領域最高級別的科研機構。主要依托中國科學技術大學進行建設，對標世界頂尖的科研機構，旨在面向國家重大戰略需求，開展基礎性和前沿性的科學研究。

2）主要職責

突破關鍵核心技術：圍繞國家長遠發展和安全需求，致力於解決 “卡脖子”問題，在關鍵領域實現自主可控。

開展前沿基礎研究：聚焦於世界科技前沿，催生重大原始創新，推動學科深度交叉融合。

引領新興產業發展：通過顛覆性技術創新，爲培育戰略性新興產業提供源頭支撐。

3）主要研究方向

實驗室的核心研究方向高度聚焦於量子科技及其相關交叉領域，具體包括：

量子信息：包括量子計算、量子通信、量子精密測量等。

核聚變能源：圍繞 “人造太陽”（全超導托卡馬克核聚變實驗裝置EAST）開展聚變科學與技術研究。

高端測量儀器：自主研發用於前沿科學研究的尖端科學儀器和設備。

未來技術：探索人工智能、芯片、新材料、生命健康等與量子科技交叉的新領域。

4）代表性成果

“九章” 光量子計算原型機：多次刷新光量子計算的技術水平，實現了 “量子計算優越性”的重大裏程碑。

“祖衝之號” 超導量子計算原型機：在超導量子計算體系上也實現了 “量子計算優越性”。

“墨子號” 量子科學實驗衛星：牽頭完成世界首顆量子科學實驗衛星的科學實驗任務，實現了洲際量子保密通信等多項突破。

EAST全超導托卡馬克：多次創造等離子體運行時間的世界紀錄，爲未來聚變堆建設奠定了堅實科學基礎。

5）與中科院量子信息與量子科技創新研究院的關係

合肥國家實驗室與中國科學院量子信息與量子科技創新研究院（簡稱 “中科院量子院”）關係極爲密切，可以理解爲 “一套人馬，兩塊牌子” 或 高度協同的一體化運行體系。中科院量子院是合肥國家實驗室在量子信息領域的核心組成部分和主要承載主體。或者說，中科院量子院是合肥國家實驗室在具體科研活動中的執行體和操作平台。潘建偉院士同時擔任這兩個機構的 “總師”。

02 | 產業生態：一張分工明確的 “量子地圖”

中國的量子產業形成了 “國家隊主導基礎研發、硬科技公司商業轉化、互聯網巨頭賦能”的協同生態。要理解投資機會，首先要看清各大核心玩家的定位和關係。

1、中國的量子計算芯片研發是一個 “核心在院所，擴散在產業” 的格局

幾乎所有重大的、具有裏程碑意義的量子計算芯片原型，都誕生於合肥國家實驗室：

1）“祖衝之號” 系列超導量子計算芯片：

由潘建偉院士、朱曉波教授等帶領的團隊成功研制。這是中國在超導量子計算路線上達到國際領先水平的標志。

本源量子：源自中科院量子信息重點實驗室（郭光燦院士團隊）。他們是國內最早致力於全棧式量子計算產業化的公司，研發和交付了多臺超導量子計算機，其芯片技術繼承並產業化於實驗室的成果。

2）“九章” 系列光量子計算原型機：

由潘建偉院士、陸朝陽教授等帶領的團隊成功研制。這是中國在光量子計算路線上達到國際領先水平的標志。

圖靈量子：源自上海交通大學（金賢敏教授團隊），專注於光量子芯片的研發和產業化，致力於將實驗室的光量子技術推向實用。

2、中國的量子通信是 “產學研” 協同創新的典範：

1）國盾量子：

背景：源自中國科學技術大學，由潘建偉院士團隊創立。它是全球量子保密通信領域的領軍企業。

主營業務：量子保密通信爲核心，並擴展至量子計算。

量子通信：提供量子密鑰分發（QKD）設備、核心器件、以及整體解決方案（如“京滬幹線”）。

量子計算：提供超導量子計算操控系統、放大器、低溫線纜等核心硬件組件。他們是超導量子計算機的 “部件供應商”。

定位：量子信息領域的核心硬件和解決方案提供商，在量子通信領域是絕對的龍頭，在量子計算產業鏈中扮演關鍵上遊供應商的角色。

2）產學研協同：

國盾量子與合肥國家實驗同源共生，承擔了實驗室科研成果的商業轉化。中科大/合肥國家實驗室 ⇌ 本源量子/國盾量子：這是最典型的 “技術溢出” 模式。實驗室產生前沿成果，公司負責工程化、產品化和市場推廣。

國盾量子（組件供應商）⇌ 本源量子等（整機集成商）：國盾量子爲包括本源量子在內的其他量子計算研發單位提供精密的測控系統、低溫器件等核心硬件。這是在同一體系下的供應商-客戶關係。

3、中國量子測量的產學研協同：

1）國儀量子

背景：源於中國科學技術大學杜江峯院士團隊。杜江峯院士團隊在基於鑽石氮-空位色心的量子精密測量領域是全球領先團隊之一。

核心技術與優勢：

基於NV色心的量子傳感技術：這是其最核心的優勢。他們將實驗室的NV色心技術成功產品化，開發出了一系列全球領先的儀器。

量子鑽石原子力顯微鏡：能夠以納米級的分辨率對磁學、電學等物理量進行成像，在材料科學、半導體檢測、生命科學等領域有革命性應用。

金剛石量子計算教學機：是全球首創的、能將抽象的量子計算概念以可視化和可操作方式呈現的教學儀器，佔據了巨大的教育市場。

其他量子測量技術：

原子磁力計：用於極高靈敏度的磁場測量，在心磁、腦磁等無創生物醫學檢測和基礎物理研究方面有應用。

量子自旋磁力儀等。

綜合優勢：技術源頭頂尖、產品化能力強、產品線豐富。它不僅是賣儀器，更是在打造一個 “量子測量與計算” 的儀器平台，覆蓋科研、工業、教育、醫療等多個領域。

2）產學研協同：

國儀量子脫胎於中國科學技術大學的科研團隊，其核心技術與合肥國家實驗室聚焦的量子精密測量方向一脈相承。兩者的關係是典型的 “基礎研究” 與 “技術應用” 的銜接：合肥國家實驗室作爲國家戰略科技力量，負責前沿探索與原始創新；國儀量子則作爲市場化的企業，致力於將實驗室的前沿科研成果（例如量子鑽石單自旋譜儀等尖端測量技術）進行工程化和產品化，推向市場。

4、中國主要量子科技公司/機構一覽：

表格解讀與關鍵洞察：

1）清晰的產業分工：

A、國家隊（合肥實驗室）負責頂層設計與前沿突破。

B、硬科技企業（本源、國盾、圖靈、國儀）負責將科研成果工程化、產品化，構成了產業的中堅力量。

C、互聯網巨頭（阿裏、騰訊、百度、華爲）主要從自身優勢的軟件、算法和雲平台切入，旨在構建生態和探索應用。

2）技術路線的差異化競爭：

A、量子計算領域，本源量子（超導）和 圖靈量子（光量子）在兩條主流硬件路徑上並駕齊驅，形成了 “雙雄” 格局。

B、量子通信領域，國盾量子是絕對的龍頭，地位穩固。

C、量子測量領域，國儀量子是產業化代表的佼佼者。

D、軟件與賦能：科大國創。

3）角色定位互補：

它們之間存在着緊密的協作關係。例如，國盾量子的測控系統是本源量子量子計算機的重要組成部分；百度的雲平台可以接入本源或其它公司的量子計算機；科大國創的軟件則服務於國盾量子建設的量子通信網路、也服務於國儀量子的測量設備。

這個表格清晰地展示了中國量子科技產業 “產學研用” 緊密結合、分工明確、既有競爭又相互依存的生動圖景。

03 | 投資邏輯：遵循 “商業化落地” 的先後順序

從投資角度看，量子產業將遵循 “通信 → 測量 → 計算” 的路徑依次爆發。投資者應根據自身的風險偏好，在不同賽道進行布局。

1、當下之選：量子通信（確定性最高的賽道）

●投資邏輯：技術成熟度高，有 “京滬幹線” 等國家級工程背書，在金融、政務、電力等高安全需求領域有明確且迫切的訂單。

●核心標的：國盾量子。作爲行業絕對龍頭，其核心設備與解決方案已規模化應用，是當前A股市場上最純正的量子通信投資標的。

2、近期關注：量子測量（快速崛起的 “隱形冠軍” ）

●投資邏輯：技術正從實驗室走向工業和國防應用，能在導航、資源勘探、醫療診斷等領域解決傳統技術無法解決的痛點，商業化場景清晰。

●核心標的：國儀量子、北航量子等。前者是平台型公司，產品覆蓋科研和工業；後者專注於高精度慣性導航，主攻國防戰略市場。目前它們多爲非上市公司，是一級市場和產業基金關注的重點。

3、長期布局：量子計算（最具想象空間的賽道）

●投資邏輯：技術挑戰最大，但一旦突破，將重塑整個計算產業格局。當前投資屬於前瞻性布局，風險與收益並存。

●核心標的：本源量子、圖靈量子。它們是各自技術路線的全棧式龍頭企業，代表了中國在量子計算硬件領域的最高水平。此外，百度、阿裏、騰訊等通過雲平台切入，可作爲觀察行業進展的窗口。

04 | 結語：洞見未來，把握先機

“十五五”的藍圖已經繪就，中國量子科技的巨輪正在國家戰略與市場力量的雙重驅動下全速前進。對於投資者而言，這既需要仰望星空的遠見，也需要腳踏實地的耐心。

建議採取 “金字塔式” 布局策略：底部配置確定性最高的量子通信產業鏈，中部關注正處於爆發前夜的量子測量領域，頂部則可爲改變世界的量子計算夢想進行長期戰略性投資。

時代的浪潮奔湧向前，唯有洞見本質、把握核心脈絡者，方能在這場量子科技的投資盛宴中，贏得未來

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