摘要：量子计算机硬件由主处理层、控制处理层、测控层、量子数据层组成。1）量子数据层： 量子比特所在层；2）测控层：根据需要对量子进行操作和测量；3）控制处理层：确认操 作和算法序列；4）主处理层：用于处理网络访问、大存储阵列和用户界面，该层通过高 速宽带与控制处理器

1.1 量子计算有望打破算力瓶颈

量子计算机硬件由主处理层、控制处理层、测控层、量子数据层组成。1）量子数据层： 量子比特所在层；2）测控层：根据需要对量子进行操作和测量；3）控制处理层：确认操 作和算法序列；4）主处理层：用于处理网络访问、大存储阵列和用户界面，该层通过高 速宽带与控制处理器连接。

量子比特可处于两个基态|0>，|1>线性组合的任意叠加态。经典计算机中最基本的单位被 称为经典比特，经典比特拥有两种互斥状态“0”，“1”，在任意时刻只能处于其中之一的 状态。与之对应的量子计算机中基本单位被称为量子比特（quantum bit），它可以处于由 两个基态|0>，|1>组合的任意叠加态。

量子叠加原理助力量子计算能力指数级增长。量子叠加：一个量子比特在理论上可以同时 代表两个经典比特，n 个量子比特能同时包含 2^n 个数的信息。运算能力指数扩张：量子 计算机对这 n 个量子比特的运算就同时完成了对 2^n 个数的运算。想象一下，传统计算机像一个人一次只能走一条路，而量子计算机则像一个人可以同时在多条道路上并行前进， 速度自然也更快。

量子计算在搜索最优解等过程具备领先优势。量子计算将是传统计算（包含 GPU 智算）的 分支，两者未来并非处于相互替代地位。量子计算的核心优势在于：量子比特为基础计算 单元，量子计算机利用量子叠加原理，使得计算性能呈指数级上升。因此在搜索最优解等 过程中具备优势。

1.2 海外巨头公司规划 2030 年左右量子计算机达到百万比特

海外巨头公司规划 2030 年左右量子计算机比特数达到百万比特。量子比特是量子计算机 的基本信息单位，量子比特个数一定程度决定了量子计算机的计算能力，海外巨头公司均 大力发展量子计算，多数海外巨头规划 2030 年左右量子计算机比特数达到百万比特。

1.3 超导是量子计算机主流路线，主流厂商包括 IBM、国盾量子、本源量子等

超导、离子阱、光量子等多个技术路线共同推进。目前全球量子计算机技术路线包括超导 量子、离子阱、光量子、中性原子、半导体、拓扑量子等多个技术路线，其中超导量子计 算机是利用超导材料极低温形成的库珀电子对作为量子比特，再通过微波脉冲操控，代表 厂商包括 IBM、Google、国盾量子、本源量子等。

超导技术路线占比达 36%，是最主流的技术路线。超导技术路线易于集成和扩张，易于增 加量子比特数量，是构建大规模量子计算的核心条件，多数企业大力推动超导量子计算机 研发。根据中国信通院，2024 年全球超导路线量子计算机企业数量占比达 36%，是最主流 的技术路线。

2.1 产业进入核心应用示范阶段，龙头控股权转移推动商业化进程

量子计算机进入核心应用释放阶段，2024-30 年全球量子计算产业规模 CAGR 达 87.64%。 目前头部量子计算机量子比特达到数百，能够满足某些场景应用，量子计算机进入核心应 用示范阶段，有望步入高速发展的黄金期，专用量子计算机的商业价值或将率先释放。根 据光子盒预测，全球量子计算产业规模有望从2024年50.4亿美元提升至2030年的2199.8 亿美元，期间 CAGR 达 87.64%。

量子龙头国盾量子控股权变更为中电信集团，加强量子计算商业化协同。2025 年 1 月国 盾量子大股东从科大控股变更为中电信量子集团，目前中电信量子持股国盾量子 21.86%， 表决权比例为 40.43%，为国盾量子实控人。中电信量子集团为中国电信的量子技术商业 化推动平台，控股国盾量子，将打通量子计算硬件和商业化之间的链条，国内量子计算商 业化有望提速。

2.2 量子信息产品受美限制出口，自主可控为必经之路

量子计算呈现中美欧三足鼎立的格局。根据光子盒研究院，2024 年全球量子计算主要市 场为北美、欧洲、中国，市场规模分别为 15.0、14.5、12.7 亿美元，占比分别为 29.7%、 28.8%、25.3%。

美国限制对中国量子计算相关产品出口，量子计算成为中美必争之地。近两年，美国对量 子计算重视程度持续提升，已经上升到必争高地的地位，相关措施包括上修量子领域研发 拨款，并限制量子技术产品向中方出口。1）上修量子计算预算：美国参议院通过《量子 倡议重新授权法案》，2025-2029 年对量子研发拨款从 18 亿美元增至 27 亿美元；2）限制 对中方出口：美国出台《关于美国在有关国家投资某些国家安全技术和产品的条款》，禁 止美国人员向中方出口量子信息技术产品。

连续三年登上政府工作报告，国内持续重视量子科技发展。1）顶层持续强调量子科技： 量子科技连续三年被写入政府工作报告，顶层政策持续重视量子技术；2）工信部等出台 政策：24 年工信部发布《关于推动未来产业创新发展的实施意见》等政策推动量子计算发 展。

技术水平逐步对标&政策重视，自主可控有望持续推进。根据光子盒研究院统计，海外大 厂 IBM、谷歌、Rigetti 量子比特数分别为 1121、156、105 个，国产祖冲之三号、天衍 504、云蒙的量子比特数为 105、504、156 个，国产量子计算机量子比特数基本对标海外 多数头部厂商。

3.1 收入&订单展现板块景气度拐点，关注上游核心设备

量子计算产业链上游包括量子比特测控系统、量子比特环境、量子芯片等。

量子比特测控系统：测控系统是实现量子比特操控、读取和纠错的核心设备，供应商 分为整机厂自研和第三方供应商，其中第三方供应商包括美国是德科技、瑞士 Zurich 等，国内的中微达信等；中游整机厂自研测控系统的公司包括美国 IBM、Google 以及 国盾量子等。

量子比特环境：为超导、半导体、拓扑量子计算机提供 10mK 左右的极低温极低噪环 境，供应商包括海外龙头 Oxford Instruments、Bluefors，国内主流企业有中电科 16 所、国盾量子、量羲仪器、中国知冷等。

量子芯片：量子芯片通过特定条件使得离子、电子或光子形成量子态，由测控系统实 现芯片内量子比特操纵，进而实现量子计算。海外供应商有 IBM、Quantinuum、Atom、 Infleqtion 等，国内供应商有本源量子、量旋科技、国盾量子（与中科大合作）。

量子计算上游包括测控系统、量子比特环境等，市场规模占比达 40%。根据光子盒，量子 计算上游为量子比特测控系统、量子比特环境、芯片等，是实现量子计算的基础，2024 年 量子计算上游环节占全市场规模的 40%。 2030 年全球量子计算上游市场规模有望提升至 725.7 亿美元。根据光子盒《2025 全球量 子计算产业发展展望》，全球量子计算机上游有望迎来爆发式增长，2030 年市场规模将增 长至 725.7 亿美元。

核心公司订单&收入快速增长，印证板块景气度拐点： 核心公司订单快速增长：从合同负债角度来看，25H1 量羲技术、国盾量子合同负债 分别为 4324 万元、6940 万元，相对 24 年底大幅增长。 核心公司收入快速增长：25H1 量羲技术、国盾量子（量子计算领域）实现收入分别 为 7080 万元（已接近 24 年全年值）、5596 万元（+284%），景气拐点显现。

3.2 核心硬件环节一：稀释制冷机自主可控正当时

稀释制冷机是量子计算机的“心脏”，量子比特极其脆弱，需要稀释制冷机提供 10mK 的苛 刻工作环境。量子计算利用了量子态的叠加和纠缠等特性，这些特性对环境中的噪声极其 敏感，哪怕是微小的热扰动，都可能导致这些特性的消失（量子态坍缩），从而破坏计算 结果。为了保护量子比特的脆弱量子态，需要创造一个极致纯净、极致低温的环境（10mK 左右）。

稀释制冷机通过分相制冷原理实现 10mK 级别制冷。稀释制冷机的核心部分主要由蒸馏室、 连续换热器、中间冷板、银粉烧结换热器、混合室、真空腔抽吸循环气体处理系统等组成， 通过循环氦-3 和氦-4 的混合物，利用其在不同温度下的相分离特性来吸收热量，从而将 量子芯片的温度降低到 10 毫开尔文（10mK）甚至更低，在这个接近绝对零度的环境中， 原子的振动几乎停止，量子比特才能“安静”地进行它们的复杂运算。

国产设备核心参数部分对标全球龙头。从全球看，量子计算稀释制冷机的主要供应商有 Bluefors（芬兰）、Oxford Instruments（英国）、Leiden Cryogenics（荷兰）、CryoConcept （法国）、FormFactor（美国）等，其中 Bluefors 占据了全球 70%市场份额。国内主要供 应商包括量羲技术、合肥知冷、中电科 16 所，在最低制冷温度对标海外龙头，制冷量逐 渐逼近。

西方限制中国稀释制冷机进口，中国目前彻底无法进口稀释制冷机，自主可控是未来主旋 律。作为量子计算领域的核心仪器，高端稀释制冷机全球市场长期被欧美垄断，中国的稀 释制冷机曾严重依赖进口，2022 年开始美国禁止对中国出口一系列用于量子计算的稀释 制冷机，包括与其相关的一切零配件。2024 年中国已经无法进口稀释制冷机，自主可控刻 不容缓，具备技术积累和扩产顺畅的稀释制冷机厂商有望受益。 中国稀释制冷剂市场规模有望快速扩张。全球量子计算机上游市场规模有望从 2024 年 20.4亿美元快速提升至2030年725.7亿美元。24年中国稀释制冷机市场占全球的16.3%， 为 0.58 亿美元，稀释制冷机为量子计算上游核心设备，有望随着量子计算对上游设备需 求提升而快速扩张。

3.3 核心硬件环节二：测控系统为操作量子比特的“手”，国产厂商持续突破

量子计算测控系统是实现量子比特操控、读取和纠错的核心设备。测控系统可类比于经典 计算机的主板通过与量子计算芯片交互，实现对量子比特的操控、读取和纠错，实现量子 计算机可靠工作。

测控系统有望向低温测控演进，市场规模快速扩张。工作于 10mK 温区的量子比特需要穿 越复杂的电子线路和多层制冷机冷盘，才能与室温（300K）量子测控设备相连接，带来了 严重的复杂互联、热传导、噪声、串扰和反馈延迟问题。为使量子比特数向百万比特扩展， 测控系统或向低温测控推进，带动价值量增长，根据光子盒研究院，2030 年全球量子计算 测控系统市场规模将增长至 217.4 亿美元。

国产测控系统在量子比特规模上对标海外龙头。海外测控系统有是德科技、Quantum Machines、苏黎世仪器、IBM、Google 等，国产测控系统公司有国盾量子、本源量子、中 微达信等，其中国盾量子测控系统可操纵 1000 个量子比特规模，对标海外龙头是德科技。 国产厂商测控系统与海外头部没有显著差距，有望受益于量子测控系统需求扩张。

在中美竞争、政策重视、股权合作综合推动下，我国量子计算产业持续推动自主可控，产 业规模有望快速扩张。核心公司订单、收入高增，印证板块景气度拐点，我们看好上游核 心设备需求有望持续释放。

4.1 国盾量子：量子龙头，布局未来

公司以量子技术为核心，产品覆盖量子通信、量子计算、量子测量，2H1 收入占比分别为 42.6%、46.1%、7.1%。

量子通信：国盾量子在量子通信领域卡位优势明显，有望受益于量子通信市场扩张。公司 2022 年国内量子通信市占率为 90%，为国内量子通信绝对龙头。根据前瞻研究院，2024- 29 年中国量子通信市场规模 CAGR 为 52.3%，量子通信龙头有望引领国内行业发展。

量子计算：国盾量子在量子计算领域覆盖核心零部件、整机、云平台。1）核心零部件： 制冷机主体、信号传输系统、测控系统、低温线缆、氧化钌温度计等；2）整机：国盾量 子深度参与祖冲之三号量子计算机研制，是唯一参与的企业单位；3）云平台：国盾量子 23 年 5 月发布的量子计算云平台，是国际上首个对外开放且在超导量子路线上具有实现 量子优越性潜力的云平台；提供由一台 24 比特、两台 176 比特和一台 504 比特量子计算 机组成国内最大的量子计算集群（天衍平台）。

国盾量子为国内量子计算龙头，有望受益量子计算产业规模增长。国盾量子是祖冲之三号 唯一企业单位，联合中电信量子集团研发出国内单台比特数最多的超导量子计算机“天衍 504”，其中天衍量子计算机量子比特数达 504 个，刷新了国内量子超导量子比特数的纪 录。根据光子盒研究院，随着量子计算机应用逐步推进，2024-30 年全球量子计算市场规 模 CAGR 达 87.64%，国盾量子代表国内量子计算领先水平，有望受益量子计算市场扩容。

4.2 禾信仪器：质谱仪小巨人，收购量羲仪器切入量子计算

禾信仪器以质谱技术为核心，主要产品包括环境在线监测仪器、数据分析服务、实验室分 析仪器、医疗仪器等。1）环保在线监测仪器：主要为大气环境监测与水环境监测两类板 块；2）数据分析服务：利用自产仪器进行现场或远程数据采集，并根据数据提供数据分 析报告等产品；3）实验室分析仪器：为实验室提供三重四极杆等高端质谱仪，满足实验 室的精确检测需求；4）医疗仪器：提供微生物质谱仪、核酸质谱仪等，满足医疗领域测 量分析需求。

环境检测需求疲软，公司营收持续承压。国内环境在线检测仪器多为政府采购，24 年以来 下游需求疲软，禾信仪器收入持续承压，24、25H1 同比-44.7%、-48.9%。受下游投资节奏 和需求放缓，禾信仪器存货减值影响利润释放，25H1 公司归母净利润为-17.5 百万元。

费用端压力为禾信仪器亏损的原因之一。近三年公司毛利率保持在 35%-40%左右，但净利 率为-20%以下，25H1 禾信仪器销售、管理、研发费用率分别为 25.4%、26.8%、16.9%，公 司净利率较低的其中一大原因为高费用支出。

销售费用管控初见成效，管理费用仍有压降空间。禾信仪器近两年调整营销策略、优化市 场销售部门架构，销售费用率从 23 年的 33.0%降低至 25H1 的 25.4%。从管理费用率来看， 公司 25H1 管理费用率为 26.8%，相对可比公司高 15pct 以上，仍有较大压降空间。

拟发行股份收购量羲技术 56%股份，目前申请文件已获上交所受理。根据禾信仪器公告， 禾信仪器拟发行股份分别以股份、现金支付（募集配套资金）的方式收购量羲技术共 56% 的股份，总对价为 3.84 亿元。公司 8 月 14 日发布公告，目前申请文件已获上交所受理， 收购进一步推进。 量羲技术 2025-27 年利润指引积极。量羲技术承诺 2025-27 年净利润不低于 3500 万元、 5000 万元和 6500 万元，且业绩承诺期内量羲技术累计净利润不低于 1.5 亿元，若业绩未 完成业绩承诺，设置有业绩补偿条款。

量羲技术位于量子计算产业链上游，主营业务为量子计算产业上游的配套设备系统（稀释 制冷机、低温器件等）。量子计算产业链上游主要包含稀释制冷机、低温器件、真空系统、 激光器、光学探测器、测控系统等；中游可分为量子计算机和系统软件；下游应用主要包 括量子计算云平台以及工业、金融、人工智能等领域。量羲技术位于量子计算产业链上游，为配套设备系统（稀释制冷机、低温器件等）的提供商，为超导量子计算芯片提供极低温、 极低噪声、极低干扰的极端环境条件，并对量子比特极微弱信号进行传输、调控和读取。

量羲技术为国内稀释制冷机龙头，市占率达 30.77%。根据《广州禾信仪器股份有限公司 发行股份及支付现金购买资产并募集配套资金暨关联交易报告书（草案）》，稀释制冷机已 实现国产替代，量羲技术为国内龙头，2024 年市占率达 30.77%，领先第二合肥知冷份额 15%以上。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）

来源：未来智库