量子计算电话会纪要：AI算力的颠覆性力量！

水木纪要 · 公众号 · · 2024-03-25 23:55

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计算机首席：

AI是整个科技的主线，也是整个大国竞争、数字主权之争的战略战略制高点。对我们来说，限制最多的也就是在AI算力上。我们春节回来一直强调算力以及国产AI算力，全球算力龙头英伟达，以及国产算力龙头昇腾、海光、寒武纪等。量子计算有望成为解决AI算力瓶颈的颠覆性力量。与传统计算相比，量子计算能够带来更强的并行计算能力和更低的能耗同时，量子计算的运算能力根据量子比特数量指数级增长，在AI领域具有较大潜力。海外科技巨头带动量子计算产业发展，IBM、微软、谷歌等公司先后发布量子计算路线图，与此同时，国内量子计算产业与海外科技巨头差距不断缩小，2024年1月16日我国第三代自主超导量子计算机“本源悟空 ”上线运行可以一次性下发、执行200个量子线路的计算任务，比国际同类量子计算机具有更大的速度优势。量子计算是基于量子力学的独特行为（如叠加、纠缠和量子干扰）的计算模式，基本信息单位为量子比特。据微软，在物理学中量子是所有物理特性的最小离散单元，通常指原子或亚原子粒子（如电子、中微子和光子）的属性。量子比特是量子计算中的基本信息单位，在量子计算中发挥的作用与比特在传统计算中发挥的作用相似，但经典比特是二进制、只能存放 0 或 1 位，但量子比特可以存放所有可能状态的叠加。量子计算为并行计算，可以同时对2^n个数进行数学运算，相当于经典计算重复实施2^n次操作。所以一旦有N位的这个量子比特，其实它可以同时表示二的N次方的这种状态。那么换一句话说，它可以就是实现同样的这个计算机二的N次方的，尤其对并行计算同时去处理的这样的任务。

国内量子计算其实是处于全球领先水平。据ICV，中美是中游整机公司最多且类型分布最广的国家，都涵盖了超导、离子阱、光子、中性原子等物理平台，其中美国的代表性企业有IBM、谷歌、微软、亚马逊、英特尔、Rigetti、IonQ、Xanadu等，中国的代表产品包括“祖冲之”系列、“悟空”系列、“九章”系列等。

量子计算可能是对AI算力的一个颠覆性力量，各个国家都把他看作是一个重要的战略，他也属于我们国家的新质生产力。在过去的几年时间内，已经有多个国家提出了量子计划，都是由他们的总统或者首相亲自宣布的。对于国内来说，量子计算早就是整个国家的重大科技战略，中科大等单位都发布了相关的进展。据中科大新闻网，中国科大团队在理论上首次发展了包含光子全同性的新理论模型，实现了更精确的理论与实验的吻合；同时，发展了完备的贝叶斯验证和关联函数验证，全面排除了所有已知的经典仿冒算法，为量子计算优越性提供了进一步数据支撑。在技术上，研制了基于光纤时间延迟环的超导纳米线探测器，把多光子态分束到不同空间模式并通过延时把空间转化为时间，实现了准光子数可分辨的探测系统。这一系列创新使得研究团队首次实现了对255个光子的操纵能力，极大提升了光量子计算的复杂度，处理高斯玻色取样的速度比“九章二号”提升了一百万倍。

市场规模方面，量子计算有望赋能千行百业，开启8000亿美元蓝海市场。根据IBM 2023年量子计算路线图，2028年量子门数量、以及纠错等计算技术将达到较为成熟阶段，在2028年至2035年，市场规模将继续迅速扩大，受益于通用量子计算机的技术进步和专用量子计算机在特定领域的广泛应用，到2035年总市场规模有望达到8117亿美元。现在对AI束缚最大的因素之一就是算力，包括OpenAI也提出了7万亿美元的这个融资的这个规划，那么量子计算有望成为解决AI算力瓶颈的颠覆性力量，而且在这个领域我们又处于全球领先水平，所以这个方向是国产算力的一个分成重要的细分领域。

投资建议：建议从几条线寻找标的：一方面是适合中科大有合作的公司，包括国盾量子等，另一方面是在量子信息的骨干线通信领域承担了一些工作或者是参与了一些重要项目。同时，量子计算一旦快速发展，对现有的密码体系会产生重要影响，因此密码公司也有望迎来重要改变。

建议关注国盾量子、科大国创、神州信息、科华数据、中国长城、光迅科技等量子计算相关标的，以及电科网安、吉大正元、格尔软件、国芯科技、浙江东方、亨通光电等量子加密通信标的。

通信首席：

第一个问题，年初分享过今年AI的核心方向是功耗。其中，光模块里的硅光、液冷等都是问题。从历史角度看，一般说到功耗都是一些相对边缘的环节，比如手机等。但对于光模块等环节，功耗则提升的很快，传统的100-200G光模块已难满足当前数据中心的算力需求，预计400G/800G光模块需求将在技术更迭需求下快速上量。因此降低功耗是未来长期的大需求。与传统计算相比，量子计算能够带来更强的并行计算能力和更低的能耗。据赛迪智库，量子计算通过量子态的受控演化实现数据的存储计算，可以分为数据输入、初态制备、量子逻辑门操作、量子测算和数据输出等步骤，其中量子逻辑门操作是一个幺正变换，这是一个可以人为控制的量子物理演化过程；经典计算机的运算模式为逐步计算，一次运算只能处理一次计算任务，而量子计算为并行计算，可以同时对2^n个数进行数学运算，相当于经典计算重复实施2^n次操作；同时，传统芯片的特征尺寸很小（数纳米）时，量子隧穿效应开始显著，电子受到的束缚减小，使得芯片功能降低、能耗提高，将不可逆操作改造为可逆操作才能提高芯片的集成度，量子计算中的幺正变换属于可逆操作，有利于提升芯片的集成度，进而降低信息处理过程中的能耗。一些大的科技企业，如谷歌等，都意识到这个问题并发展量子技术。

第二个问题，在通信和传输领域，量子计算的应用同样显示出其重要性，特别是在需要通过光传输数据的场景中。这解释了为什么一些公司会选择投资或参股量子计算项目，因为他们认识到量子计算在数据传输方面的潜力。以中国电信与科大讯飞的合作为例，双方此进一步探索5G、人工智能、云计算等新一代信息技术的创新应用与发展，在多模态大模型、智算网络、云计算、人工智能应用、泛智能终端等领域展开技术研发和业务合作，共同打造具有国际竞争力的重点产品和服务。同时，两家发源于中国科学技术大学的合肥科技企业即科大讯飞和量子国盾，也签署战略合作协议，双方表示共同研制推出的“量子加密智能办公本”进入“试商用”阶段。。

第三个问题是密码问题，这里面最重要的场景是银行和金融IT部门。对于金融领域，量子计算应用有望在优化预测分析、精准定价和资产配置等问题中产生优势。案例包括2023年法国CIB、Pasqal和Multiverse联合发布量子计算金融应用解决方案的验证结果，减少金融衍生品估值计算所耗算力资源，提升评估速度与准确性等。

投资建议：建议重点关注光迅科技和国盾量子。国盾量子拟以78.94元/股向中国电信全资子公司中电信量子信息科技集团有限公司增发2411.23万股，募集资金不超过19.03亿元，扣除发行费用后将全部用于补充流动资金。发行完成后，中电信量子集团将持有国盾量子23.08%股份，与此同时，中电信量子集团与科大控股、彭承志签订《一致行动协议》，将合计控制国盾量子41.36%股份表决权，成为公司控股股东，国务院国资委将成为公司实际控制人。中电信量子集团是中国电信在量子技术领域的重要布局，成立于2023年5月，注册资本为30亿元，目标定位为“全球领先的量子科技企业”，注册地址与国盾量子同位于合肥市高新区。

电子首席：

量子计算作为一个充满前景的技术方向，不论是量子计算还是人工智能领域，基础供应商、存储以及芯片封装等环节都是不可或缺的组成部分。

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