行业动态报告/通信
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1量子计算领域，光量子是重要的技术路线之一3
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3
1.2光量子技术路线研究热度高，产业生态正逐步形成5
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7
3投资建议12
4风险提示13
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行业动态报告/通信
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
量子计算与量子通信、量子精密测量，共同构成量子信息技术的三大领域。量
子信息技术是通过调控和观测亚原子尺度的微观物理系统，利用量子叠加、量子纠
缠、量子隧穿等量子物理学现象，实现信息的感知、计算和传输。其中，量子计算
的关注度正持续提升。当前传统半导体芯片的性能提升正逼近物理极限，而量子计
算以量子比特为基本单元，利用量子叠加和干涉等原理实现并行计算，在理论上能
在特定领域（如人工智能、量子模拟、密码学等）实现指数级加速，因而是未来计
算能力跨越式发展的重要方向。
图1：量子计算发展生命周期示意图
资料来源：ICV，光子盒研究院，民生证券研究院
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当前，量子计算领域呈现多种技术路线并行发展阶段，尚无融合收敛趋势。其
中，光量子是重要的技术路线之一。目前量子计算硬件的主要技术路线包括了：超
导、光量子、离子阱、中性原子、硅半导体等。简单可划分为两大类，一是基于微
观结构形成分立能级系统的“人造粒子”路线，如超导和硅半导体，二是直接操控
微观粒子的天然粒子路线，如量子阱、光量子和中性原子。根据中国信通院的描述：
1.光量子：利用光子作为信息载体，通过操控光子的量子态（如偏振、路线
等）来编码量子比特，并执行计算任务。具体实现方式上，是基于量子叠
加态和纠缠态原理，通过非线性光学效应产生纠缠光子对，再利用线性
光学元件对光子进行操控，以实现量子逻辑运算。其可支持室温工作、
相干时间长、操控简单。根据是否支持逻辑门和量子纠错等操作，可以
进一步分为逻辑门型光量子计算和非逻辑门型光量子计算两类，前者是
未来实现通用量子计算的发展方向，而非逻辑门型光量子计算，如玻色
采样和相干伊辛系统等，可用于组合优化和图论问题求解等专用计算问
题。
2.超导：基于超导约瑟夫森结形成二能级系统，在系统扩展性、操控速度、
集成电路工艺兼容等方面有优势，近年来物理比特数量、逻辑门保真度
等关键技术指标持续提升，是业界重点关注的技术路线。
3.离子阱：利用电荷与磁场间的交互作用力约束带电粒子，构建二能级系
统。具有操控精度高、相干时间长、全连接性等优势，伴随囚禁离子数
量、逻辑门保真度等关键指标不断提升，当前保持较强竞争力。
4.中性原子：利用光镊或光晶格捕获并囚禁原子，激光激发原子里德堡态
实现逻辑门操作，在可扩展性、相干时间、操控精度等方面具有优势。
5.硅半导体：控制硅基衬底量子点中束缚电子或原子核的自旋量子态构建
量子比特，具有与现代半导体先进制程工艺兼容等优势。