【国投证券计算机】每周新风向 | 美股量子科技公司为何大涨？

美股量子科技公司股价强劲，IonQ是领涨核心

近期美股量子科技公司股价均有较好表现，IonQ自9月27日以来上涨283%，自11月5日以来上涨103%；Quantum Computing自11月12日以来上涨120%；Rigetti Computing自9月27日以来上涨81%；D-Wave Quantum自9月27日以来上涨67%。 从24Q3的业绩来看 ，IonQ 24Q3实现收入1240万美元，超过此前公司给出的900-1200万美元的收入指引上限；Quantum Computing 24Q3实现收入10.1万美元，同比去年翻倍；Rigetti Computing 24Q3实现收入240万美元（yoy-23%），低于市场预期的339万美元；D-Wave Quantum 24Q3实现收入187万美元（yoy-27%），低于市场预期的258万美元。从股价和业绩表现的复盘来看， 我们认为IonQ的上涨是带动本轮美股量子科技公司股价上涨的核心。

订单、技术、应用、并购多重逻辑促使IonQ实现大幅上涨

从订单来看 ，IonQ在2024年至今的订单金额达到7280万美元，接近公司对全年的指引7500万-9500万美元，公司预计全年订单将接近指引的上限，奠定明年收入增长的基础。其中，公司与现有客户美国空军研究实验室（AFRL）新签了5450万美元的合同，以及与马里兰大学续签了900万美元的合同。

从技术突破来看 ，一方面IonQ提前一年实现此前规划的技术里程碑，在2024年初就达#AQ 35的基准性能测试，并计划在2025年将其推升至#AQ 64，促使更多应用落地的可能性。另一方面，IonQ在2024年10月3日宣布达成量子网络的第二个技术里程碑，实现了远程离子-离子纠缠，使得公司距离达成量子网络四个技术里程碑，从而构建可扩展的量子网络铺平道路。量子网络和光子互连技术是量子计算机突破算力瓶颈的重要关键技术，有望帮助IonQ未来实现1000+量子比特的技术突破。

从应用落地来看 ，IonQ宣布了与阿斯利康和Ansys的合作，进军医药研发和100亿美元的仿真赛道。根据波士顿咨询的报告，量子科技有望在多个赛道实现有价值的应用，触达1700亿美元的应用市场。

从外延并购来看 ，IonQ于11月6日宣布收购量子网络领域的公司Qubitekk，进一步巩固自身在量子网络领域的领导地位。

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风险提示：

1）宏观经济变化影响企业信息化支出；2）财政与货币政策低于预期；3）供应链波动加大，影响科技产业发展。

近期美股量子科技公司股价均有较好表现 ，IonQ自9月27日以来上涨283%，自11月5日以来上涨103%；Quantum Computing自11月12日以来上涨120%；Rigetti Computing自9月27日以来上涨81%；D-Wave Quantum自9月27日以来上涨67%。其中IonQ的上涨我们认为是带动本轮美股量子科技公司股价上涨的核心，因此我们会结合IonQ和其他几家公司的情况，分别从业绩和订单表现、技术突破、行业应用、外延并购等方面来梳理本轮上涨的主要原因和行业变化。

1、业绩和订单层面 ： IonQ是一家以离子阱为主要技术路线的量子计算机解决方案供应商 ，公司在11月6日发布最新的季度业绩，24Q3实现收入1240万美元，超过此前公司给出的900-1200万美元的收入指引上限。同时，公司上调全年收入指引至3850-4250万美元，给了市场积极的信号。 订单方面来看 ，IonQ在2024年至今的订单金额达到7280万美元，接近公司对全年的指引7500万-9500万美元，公司预计全年订单将接近指引的上限，奠定明年收入增长的基础。其中，公司与现有客户美国空军研究实验室（AFRL）新签了5450万美元的合同，以及与马里兰大学续签了900万美元的合同。 其中，和AFRL的5450万美元合同，重点是设计、开发和交付技术和硬件，以实现量子系统的扩展、联网和可部署性 ，该项目将有助于提高量子网络与现有电信基础设施的兼容性、与不同量子系统和设备的互操作性，以及适用于各种环境的系统可部署性，合同将在四年内交付。

Quantum Computing（QCi）是一家集成光子学和量子光学技术公司 ，其主要产品是以薄膜铌酸锂（TFLN）制造的高性能光子集成电路（PIC）和纳米光子器件，以及以此为基础构建的光量子计算机Dirac-3（第三代熵量子计算机）。24Q3公司实现收入10.1万美元，同比去年翻倍。 订单方面 ，11月13日，公司官网发布新闻稿， 公司已经获取TFLN光子芯片代工厂的第一笔订单 ，该订单是由一家总部位于亚洲的著名研究和技术机构下达，凸显全球对QCi先进的TFLN制造技术及其生产高性能光子集成电路和纳米器件能力不断增长的需求。该订单的第一批光子芯片预计2024年12月交付，全部订单将于2025年一季度末完成。公司股价也在当天大涨93%，我们认为这个订单成为触发股价上涨的主要原因。

此外， 公司在亚利桑那州的TFLN晶圆厂将于2025年初开始生产 。TFLN是实现电信和数据中心应用中极低功耗设备最有前途的新材料之一，TFLN芯片将成为可扩展光量子计算机的内部重要部分。公司的晶圆厂为光子集成电路（PIC）提供前端和后端功能，包括150mm晶圆生产线的封装。公司在整个项目中为许多客户提供进一步支持，为TFLN设备提供设计、仿真和表征服务。QCi制造的最常见器件是EOM、相位调制器、环形谐振器和滤波器、非线性PPLN 波导和微环等等。

10月17日，公司宣布已经获得美国国家航空航天局（NASA）的第五个项目 ，以开发量子遥感技术，该技术将显著降低星载LiDAR成像的成本，并促进对气候变化的研究。这是NASA和QCi长期战略合作伙伴关系的延续，QCi正在开发的技术将为LiDAR任务的成本从数十亿降低到数百万，这个合同主要是使用公司最新的熵量子模拟机Dirac-3来模拟背景噪声并将噪声问题转化为优化问题，从而帮助NASA对卫星LiDA图像进行降噪。

Rigetti Computing是以低温超导为主要技术路线的全栈量子计算提供商 。公司24Q3实现收入240万美元（yoy-23%），低于市场预期的339万美元。此外，公司在重大合同订单方面没有太多突破，因为本轮Rigetti的上涨我们认为更多是受到IonQ的催化带动，最主要的体现为11月7日IonQ业绩发布后大涨34%，同日Rigetti上涨19%，但当天公司没有任何新的业务和财务数据进展披露。

D-Wave Quantum是一家以退火量子计算机为核心的量子计算系统、软件和服务开发商 ，当前的量子退火机已经迭代到第六代。公司24Q3实现收入187万美元（yoy-27%），低于市场预期的258万美元。公司24Q3订单量为230万美元，较去年同期减少60万美元。我们认为公司业绩总体表现一般，股价的上涨可能主要受益于量子科技板块的整体带动，同样在IonQ公布业绩并大涨的当天，D-Wave股价上涨29%。

2、技术突破层面 ：IonQ提前一年实现此前规划的技术里程碑，在2024年初就达#AQ 35的基准性能测试 ，并很快实现将性能提升至#AQ 36，这是继2023年6月公司提前7个月实现#AQ 29以来，再次取得的技术里程碑。公司计划在2025年继续突破#AQ 64的计算性能。这一技术突破是在公司的IonQ Forte量子计算机上进行的。

#AQ是一种基于应用程序的量子计算机算力基准测试，汇总了6种广为人知的量子算法（分别为优化领域的振幅估计和蒙特卡洛模拟、量子模拟领域的哈密顿模拟和变分量子特征求解器、量子机器学习领域的量子傅里叶变换和相位估计）。#AQ基准测试的所有信息可以汇总在一个图表中，从而可以直接预测具有特定门宽和门深的算法性能（如上图所示）。

从#AQ 29到#AQ 35的迭代过程中，主要通过两个关键因素的促成，分别是增加的量子比特（硬件优化）和更高效的编译（应用程序优化） 。IonQ Forte进行了两项主要的硬件优化，以提高性能和规模。首先，量子比特计数从30增加到36。由于对可配置的 AOD 进行了优化，这些额外的量子比特被添加进来，而不会影响门的保真度或连接性。这是一个巨大的胜利，因为原始30个量子比特的计算状态空间的维度约为10亿，而36个量子比特的维度超过680 亿。其次，设计并安装了新的检测光学器件，以准确成像和测量较长的量子比特链。此外，公司还提高了编译器的性能，当前的#AQ 35受35个量子比特（243个双量子比特门）上的相位估计、35个量子比特（306个双量子比特门）上的哈密顿模拟和26个量子比特（335个双量子比特门）上的量子傅里叶变换的限制。

公司下一步将在2025年向#AQ 64的技术里程碑迈进 ，公司认为#AQ 64将成为行业的一个转折点，届时足够大、足够复杂以创造商业价值的电路能够在IonQ硬件上成功执行。实现 #AQ 64将取决于公司向钡离子量子比特过渡所驱动的硬件优化，以及由新的IonQ陷阱技术实现的可重构多核量子架构的部署。

另一方面，IonQ在2024年10月3日宣布达成量子网络的第二个技术里程碑，实现了远程离子-离子纠缠 ，使得公司距离达成量子网络四个技术里程碑，从而构建可扩展的量子网络铺平道路。此前在2024年2月，公司达成了光子互连中的第一个里程碑，实现离子-光子的纠缠。 在IonQ，可扩展性是量子计算技术突破的一个重要方向 ，这一使命的核心是模块化，这是高效可扩展性的最重要推动因素，对于IonQ扩展量子处理能力的能力至关重要。IonQ的模块化基于将 QPU连接在一起，以通过光子互连增加量子比特的总数，光子互连是利用光或光子在不同组件或量子处理器之间传输量子信息的通信链路。光子互连使量子比特能够纠缠在单个量子处理单元（QPU）之间，以形成更大、功能更强大的量子系统。IonQ的方法使用广为人知的科学原理将量子比特和架构联网，类似于当今最强大的经典计算机，以实现高效的扩展。公司的光子互连之路包括四个主要里程碑，每个里程碑都扩展了之前的里程碑，并最终形成了一个大规模、网络化、多量子处理单元（QPU）系统。

量子网络里程碑1：离子-光子纠缠。 第一个也是在QPU网络中纠缠量子信息的最具挑战性的里程碑之一，是生成和操纵与量子比特纠缠的单个光子以形成网络节点。这样的节点必须具备三个关键功能。首先，节点必须能够生成与互连量子比特纠缠的“互连光子”。其次，节点必须能够通过光纤将这些互连光子发送到检测中心。最后，检测中心必须能够操纵和测量互连光子的状态，以确认离子-光子纠缠。2024 年2月，公司实现了里程碑1，标志着光子与离子量子比特在学术环境之外成功纠缠，这在商业上尚属首次。

量子网络里程碑2：光子介导的离子-离子纠缠。 里程碑2在里程碑1的基础上进行了扩展，使用纠缠光子将来自不同节点的两个基于离子的量子比特纠缠在一起。为了实现这一目标，公司正在开发系统来收集来自两个不同节点的互连光子，并将这些光子路由到单个检测中心，在那里它们进行干扰和测量，在每个节点的互连量子比特之间留下纠缠状态。这在 QPU 之间建立了量子链接。2024年9月，IonQ的世界级研发团队使用纠缠光子从单独的陷阱孔中纠缠出两个基于离子的量子比特。IonQ团队通过从两个陷阱孔中收集互连的光子并将它们路由到单个检测中心，实现了远程纠缠。

量子网络里程碑3：将离子-离子纠缠交换到QPU。 在建立互连量子比特之间的远程纠缠之后，里程碑3将证明可以将这种纠缠从互连量子比特转移到计算量子比特，以实现更复杂的算法。这种纠缠可以通过两个量子比特交换门进行传输，以建立两个纠缠的QPU。通过这种纠缠，公司可以扩展可用于量子计算的量子比特数量。

量子网络里程碑4：多QPU编程纠缠。 最后一个里程碑是光子互连的最终目标，即将光子互连扩展到两个节点之外。由于许多QPU以编程方式联网在一起，公司可以通过并行利用网络中的所有量子比特来执行极宽的电路。为了实现这一目标，公司正在开发单光子切换技术和设备，使公司能够跨多个陷阱从许多互连量子比特中收集互连光子，从而根据电路的参数选择性地在整个网络中纠缠量子比特。

我们认为量子网络和光子互连技术是量子计算机突破算力瓶颈的重要关键技术。 从IonQ自身的路线图也可以看出，公司认为在200比特以内的量子计算机算力迭代，更多来自于公司就要硬件和软件算法升级的多核框架，而从200到400比特的算力突破，则需要依赖于光子互技术，实现多个量子计算模块的连接。而从400比特突破到1000+量子比特，则需要多个模块互连，从而构建量子计算网络，实现算力的可扩展。因此，对量子网络的研究将成为量子科技领域一项重要的技术研发方向。

3、行业应用层面：IonQ在近期宣布的两项重要的行业合作。其一是和阿斯利康的合作， 双方将合作创建一个新的量子应用开发中心。IonQ将利用量子技术和阿斯利康的世界级科学家的力量，在他们位于瑞典哥德堡的创新生物环境中心中开发应用。

其二是和Ansys的合作 ，双方联手将量子计算集成到100亿美元的计算机辅助工程（CAE）行业。IonQ和Ansys共同致力于加速仿真、扩展高保真设计探索并缩短产品开发时间，从而更快地进入创新产品市场。Ansys将创建新一代基于量子的求解器，同时提高预测精度并加快仿真运行时间。目标是让每个Ansys客户都能无缝获得量子计算的强大功能，以加速创新并更快地将他们的产品推向市场。Ansys相信量子计算为CAE市场带来了巨大的好处，而IonQ 的技术擅长为以前传统计算机无法实现的复杂模拟挑战提供解决方案。

根据波士顿咨询的报告， 量子科技产业有望在多个行业赛道实现有价值的应用，触达1700亿美元的应用市场。 例如，在物流领域可以实现对货物装载算法的优化，实现降本增效；在算力基础设施方面，开发量子计算和经典计算混合的算力模式，加速算力网络的性能；在自动驾驶领域加速对图像的识别等等。

4、外延并购层面：IonQ于11月6日宣布收购量子网络领域的公司Qubitekk，进一步巩固自身在量子网络领域的领导地位。 Qubitekk设计、构建和集成量子网络的硬件和软件，这是支持量子的互联网的前身，同时通过教育、宣传和协作来支持强大的量子生态系统的发展。Qubitekk 的综合纠缠分配技术是 EPB 部署的 Bohr-IV 城域量子网络解决方案的核心，并用于其 Quantum Network Essentials 产品线和为无人机、卫星通信和电网开发的安全网络解决方案。

Qubitekk由全国公认的实际量子应用领域先驱Duncan Earl博士共同创立，Qubitekk已经获得了爱迪生金奖和R&D World的R&D 100奖。Qubitekk 的量子技术正在为 AI、机器学习、自动化、传感应用、网络安全和安全通信的下一代解决方案提供支持。该公司的合作伙伴和客户名单不断增长，包括 NASA、GE、Verizon、Juniper、美国能源部和美国国防部。当前，Qubitekk在田纳西州查塔努加设计并部署了美国第一个商用量子网络 EPB 量子网络，在量子网络类别中具有独特的洞察力。

我们认为此轮美股量子科技公司的上涨，主要是受到IonQ的带动，而IonQ在近期从业绩、订单、技术、落地应用、外延并购等多方面均出现了明显的正向变化 ，从而促使了股价大幅上涨。量子科技产业是一个颠覆式技术创新和长坡厚雪的赛道，当前依然处于行业的起步阶段，从技术到应用层面均有待进一步发展。但我们认为行业趋势非常确定，量子科技被定为新质生产力中的未来产业，在中国也必将拥有广阔的发展空间，建议关注：量子计算和通信核心设备商【国盾量子】、量子测控系统提供商【普源精电】、量子通信集成商【神州信息】、量子精密测量参与方【科大国创】、抗量子密码参与方【三未信安】、【吉大正元】、【信安世纪】、【格尔软件】等。

2.1.本周板块指数涨跌幅

本周深证成指下跌3.70%，创业板指下跌3.36%，计算机行业指数下跌3.48%，跑赢深证成指0.22%，跑输创业板指0.12%。

横向来看，本周计算机行业指数在中信30个行业指数中排名第14，在TMT四大行业（电子、通信、计算机、传媒）中排名第3。

2.2. 本周计算机个股表现

从涨跌幅情况来看，本周计算机板块整体表现一般。我们仍建议关注景气度向上的信创、数据要素、华为产业链等投资机会。

3.1.人工智能

Kimi发布k0-math模型，数学能力对标OpenAI o1系列。 11月16日，月之暗面公司旗下的Kimi品牌正式发布了其最新研发的数学推理模型k0-math。该模型在基准测试中的表现显示，其数学能力能够与OpenAI的o1系列中两个可公开使用的模型——o1-mini和o1-preview相媲美。月之暗面创始人杨植麟表示，数学场景是AI锻炼思考能力的最佳环境。（来源：月之暗面）

11月14日消息，字节跳动视频生成模型 PixelDance 将很快在即梦AI上线，面向公众开放使用，具体的上线时间将会早于 Sora 正式发布。 此外，豆包也将于本月底上线视频生成模型。（来源：界面新闻）

11月12日，在百度世界2024主论坛上， 小度科技CEO李莹重磅发布了全新AI硬件产品——小度AI眼镜。 作为全球首款搭载中文大模型的原生AI眼镜，此次发布的新品以其“强大”的AI内核、“轻巧”的硬件设计，实现了佩戴舒适性与功能全面性的完美融合，是小度软硬一体智能化的集大成之作。（来源：百度）

3.2.华为产业链

11月15日，以“以智能，致世界”为主题的操作系统大会2024在北京中关村国际创新中心召开，本次大会由openEuler社区、全球计算联盟共同主办。 OpenEuler系操作系统新增装机量超过500万套，五年累计装机量突破1000万套。 预计2025年3月，openEuler将发布25.03 创新版，全面增强AI能力，持续使能服务器、云计算、嵌入式等全场景应用。该版本面向openEuler系统及应用开发者，升级高效易用的社区基础设施。（来源：凤凰网科技）

11月15日，在人工智能应用创新成果发布会上， 华为（深圳）全球具身智能产业创新中心宣布正式运营。 该中心首期方案计划由具身智能基础实验室提供共性技术底座、大脑根技术研发及产品化，涉及具身智能大模型、多模态大模型、算力，小脑关键技术研发，包括多机器人协同制造等。（来源：证券日报）

说明： 本文内容均来源于国投证券研究中心计算机团队所公开发布的证券研究报告

本文内容详见报告原文证券研究报告 《美股量子科技公司为何大涨？ 》

报告发布时间： 2024年11月17日

报告来源： 国投证券股份有限公司（拥有中国证券监督管理委员会批准的证券投资咨询业务资格）

报告分析师：

赵 阳SAC执业证书编号：S1450522040001（邮箱：[email protected]）

夏瀛韬SAC执业证书编号：S1450521120006（邮箱：[email protected]）