研判2025！中國量子模擬器行業(yè)發(fā)展歷程、相關政策及市場規(guī)模分析：從理論突破到市場增長，邁向前沿應用的新征程[圖]

內(nèi)容概況：量子模擬器通過構建與被模擬系統(tǒng)具有相同哈密頓量的人工量子系統(tǒng)，實現(xiàn)對目標系統(tǒng)的動力學演化模擬。相較于經(jīng)典計算機處理N粒子量子系統(tǒng)時需4^N-2參數(shù)的指數(shù)復雜度，量子模擬器能直接映射量子態(tài)降低計算需求。2024年，中國量子模擬器行業(yè)市場規(guī)模約為15.06億元，同比增長15.23%。當前量子模擬器面臨量子噪聲積累、系統(tǒng)可擴展性等核心挑戰(zhàn)。美英聯(lián)合團隊研發(fā)的納米電子量子模擬器采用模塊化架構，通過集成多個行為一致的納米級組件，實現(xiàn)了從單個單元到大型網(wǎng)絡的擴展能力。錯誤緩解技術的實驗驗證表明，10量子比特系統(tǒng)中隨機錯誤消除可使等效錯誤率降低兩個數(shù)量級。隨著操控精度提升與比特規(guī)模擴大，量子模擬器有望在新型材料設計、量子引力模擬等前沿領域發(fā)揮更重要作用。

相關上市企業(yè)：國盾量子（688027）

相關企業(yè)：中國信息通信科技集團有限公司、北京量子高科制藥科技有限公司、深圳市地鐵集團有限公司、國家電網(wǎng)有限公司、順豐控股股份有限公司、神州數(shù)碼信息服務集團股份有限公司、華工科技產(chǎn)業(yè)股份有限公司、廣州禾信儀器股份有限公司

關鍵詞：量子模擬器、量子模擬器市場規(guī)模、量子模擬器行業(yè)現(xiàn)狀、量子模擬器發(fā)展趨勢

一、行業(yè)概述

量子模擬器是一種基于量子力學原理構建的專用計算工具，主要用于模擬量子系統(tǒng)的行為。其核心是通過量子比特、量子門和量子測量，模擬目標量子系統(tǒng)的演化過程，解決量子多體問題、拓撲相變、量子化學計算等領域的難題。量子模擬器主要分為數(shù)字量子模擬器和模擬量子模擬器兩類。

二、行業(yè)發(fā)展歷程

自1982年理查德·費曼提出概念奠基理論后，經(jīng)1998年奧地利因斯布魯克大學光學晶格玻色哈伯德模型構想、2002年德國慕尼黑大學超冷玻色原子光晶格相變觀測及2005年蘇黎世聯(lián)邦理工學院超冷費米原子費米子哈伯德模型實驗驗證，至2024年中國科大“天元”量子模擬器實現(xiàn)80萬光晶格點費米子哈伯德模型反鐵磁相變、超越經(jīng)典算力并發(fā)表于《自然》，同年12月非局域量子模擬器驗證宇稱-時間對稱性，2025年深圳國際量子研究院俞大鵬團隊完成超導晶格零溫自發(fā)對稱破缺模擬及阿里達摩院“太章3.0”實現(xiàn)512量子比特全振幅模擬、算力較谷歌Sycamore提升近10倍并在金融風險計算中提速1350倍，最終于2025年8月構建國際最大規(guī)模原子量子計算系統(tǒng)，推動光量子芯片集成化與量子模擬器實用化轉(zhuǎn)型，形成從理論奠基到技術突破的完整發(fā)展脈絡。

三、相關政策

量子科技被納入“十四五”規(guī)劃及“十四五”國家高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)發(fā)展規(guī)劃，成為未來產(chǎn)業(yè)核心賽道。2024年《政府工作報告》明確提出“開辟量子技術等新賽道，創(chuàng)建未來產(chǎn)業(yè)先導區(qū)”，2025年國務院強調(diào)在集成電路、人工智能、量子科技等領域提升創(chuàng)新能力。2025年6月，工業(yè)和信息化部印發(fā)《關于制造業(yè)計量創(chuàng)新發(fā)展的意見》，提出在量子、人工智能、新材料、新能源、先進制造和新一代信息技術等新興領域，聚焦“測不了、測不全、測不準、測不快”等難題，通過“揭榜掛帥”“賽馬”等方式，創(chuàng)新量值溯源和量值傳遞方法，突破一批關鍵計量技術。主動適應國際單位制量子化變革發(fā)展和數(shù)字化、扁平化量值傳遞溯源新趨勢，研究量子計量、數(shù)字化模擬測量、動態(tài)量和極值量等綜合參量的準確測量等技術。該政策通過技術突破、標準建設、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同、國際競爭力提升、應用場景拓展及人才與基礎設施支撐，推動量子模擬器從“原理驗證”向“實用工具”轉(zhuǎn)型，加速其在中國量子科技產(chǎn)業(yè)中的核心地位確立與全球影響力提升。

四、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈

量子模擬器行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括量子芯片、稀釋制冷機、窄線寬量子激光器、量子光源、單光子探測器、量子存儲器等核心器件和材料。產(chǎn)業(yè)鏈中游為量子模擬器整機制造與軟件開發(fā)環(huán)節(jié)。產(chǎn)業(yè)鏈下游主要應用于金融、化工、制藥、交通、物流、能源、基礎科研等多個領域。例如，在金融領域，量子計算可用于投資組合優(yōu)化、金融衍生品定價、風險評估等；在醫(yī)藥領域，量子模擬技術可加速新藥分子篩選周期，降低研發(fā)成本；在物流交通領域，量子計算可用于優(yōu)化物流路徑，提高物流效率。

相關報告：智研咨詢發(fā)布的《中國量子模擬器行業(yè)市場全景調(diào)研及未來前景研判報告》

五、市場規(guī)模

量子模擬器通過構建與被模擬系統(tǒng)具有相同哈密頓量的人工量子系統(tǒng)，實現(xiàn)對目標系統(tǒng)的動力學演化模擬。相較于經(jīng)典計算機處理N粒子量子系統(tǒng)時需4^N-2參數(shù)的指數(shù)復雜度，量子模擬器能直接映射量子態(tài)降低計算需求。2024年，中國量子模擬器行業(yè)市場規(guī)模約為15.06億元，同比增長15.23%。當前量子模擬器面臨量子噪聲積累、系統(tǒng)可擴展性等核心挑戰(zhàn)。美英聯(lián)合團隊研發(fā)的納米電子量子模擬器采用模塊化架構，通過集成多個行為一致的納米級組件，實現(xiàn)了從單個單元到大型網(wǎng)絡的擴展能力。錯誤緩解技術的實驗驗證表明，10量子比特系統(tǒng)中隨機錯誤消除可使等效錯誤率降低兩個數(shù)量級。隨著操控精度提升與比特規(guī)模擴大，量子模擬器有望在新型材料設計、量子引力模擬等前沿領域發(fā)揮更重要作用。

根據(jù)IT桔子數(shù)據(jù)顯示，2025年1-8月，中國量子技術投融資事件數(shù)量達29件，同比增長93.33%。量子技術的快速發(fā)展和廣泛應用前景是吸引投資的關鍵因素。量子計算、量子通信和量子傳感等領域在近年來取得了顯著的技術突破。同時，中國政府對量子技術的重視和支持也為行業(yè)的快速發(fā)展提供了有力保障。國家和地方政府出臺了一系列政策，鼓勵量子技術的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。此外，戰(zhàn)略投資者的入場進一步推動了量子技術的發(fā)展。

六、重點企業(yè)經(jīng)營情況

中國量子模擬器行業(yè)企業(yè)競爭格局呈現(xiàn)“頭部引領、多極協(xié)同”特征。以本源量子、國盾量子為代表的硬件企業(yè)占據(jù)核心地位，本源量子憑借“本源司南”操作系統(tǒng)和512量子比特模擬器構建技術壁壘，國盾量子則依托量子通信全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢實現(xiàn)量子計算與通信的深度融合。阿里達摩院、華為云等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)通過軟件與云平臺切入，阿里“太章3.0”模擬器實現(xiàn)512量子比特全振幅模擬，華為HiQ平臺推動量子-經(jīng)典混合計算生態(tài)。

科大國盾量子技術股份有限公司主導研發(fā)“祖沖之三號”105比特超導量子計算機，刷新量子優(yōu)越性紀錄，其隨機電路采樣速度較傳統(tǒng)超算提升6個數(shù)量級。公司向合肥“巢湖明月”交付200比特超導量子計算機及超量融合系統(tǒng)，實現(xiàn)國產(chǎn)超導量子算力首次出海（25比特整機出口海外）。其“量子-經(jīng)典混合云平臺”集成量子編程框架與經(jīng)典算力，支持量子電路仿真、算法驗證及量子化學計算，推動量子計算工程化落地。在應用場景方面，量子模擬技術已滲透生物醫(yī)藥、工業(yè)制造、物流優(yōu)化等領域，形成“硬件-軟件-應用”全鏈條生態(tài)。2025年上半年，國盾量子營業(yè)收入為1.21億元，同比增長74.54%；研發(fā)投入合計為0.55億元，同比增長33.77%。

本源量子計算科技（合肥）股份有限公司推出第三代72比特“本源悟空”超導量子計算機，國產(chǎn)化率超80%，全球訪問量超3000萬次；自主研發(fā)“本源司南”操作系統(tǒng)實現(xiàn)量子資源并行管理，量子云平臺提供QPanda編程框架及圖形化工具，支持算法開發(fā)與實際應用。截至2025年1月，公司專利數(shù)量達1686項，2021-2024年新增363項，超IBM同期212項，居全球量子計算專利榜首；首創(chuàng)量子邊編碼技術，在“本源悟空”上驗證藥物分子性質(zhì)預測，HIV抗病毒藥物篩選準確率從73%提升至97%，阿爾茨海默病藥物預測準確率從64%提升至70%。

七、行業(yè)發(fā)展趨勢

1、技術融合與硬件突破，加速量子模擬器性能躍升

未來五年，量子模擬器將深度融合人工智能、數(shù)字孿生等前沿技術，形成“量子-經(jīng)典混合計算”新范式。例如，通過AI算法優(yōu)化量子電路設計，可提升量子比特操控精度，降低誤差率；結合數(shù)字孿生技術構建虛擬量子實驗室，可實現(xiàn)遠程協(xié)同實驗與參數(shù)動態(tài)調(diào)優(yōu)。硬件層面，超導量子芯片將向千比特級邁進，采用三維集成工藝突破散熱瓶頸；光量子計算平臺將通過硅基光子集成電路實現(xiàn)更高相干時間與更低噪聲。中國將加速量子傳感器、量子測控系統(tǒng)等配套設備國產(chǎn)化，形成從芯片到整機的全鏈條自主可控能力。

2、應用場景深化，商業(yè)生態(tài)全面爆發(fā)

量子模擬器將突破傳統(tǒng)科研場景，深度滲透制造業(yè)、金融、能源等國民經(jīng)濟核心領域。在制造業(yè)中，量子模擬器可優(yōu)化高端裝備材料配方，如航空發(fā)動機高溫合金設計，縮短研發(fā)周期；在金融領域，量子算法可實現(xiàn)高維資產(chǎn)組合優(yōu)化與風險預測，提升年化收益；在能源領域，量子模擬可加速新型電池材料開發(fā)，如固態(tài)電解質(zhì)離子輸運模擬。商業(yè)生態(tài)方面，量子云平臺將成為主流服務模式，通過API接口實現(xiàn)量子算力按需調(diào)用，降低企業(yè)使用門檻。

3、標準化建化加速，全球競爭力顯著提升

中國將主導量子模擬器國際標準制定，構建從硬件接口、軟件協(xié)議到算法評估的全鏈條標準體系。例如，制定量子比特性能評估規(guī)范、量子算法驗證流程等，確保不同系統(tǒng)間兼容性與結果可比性。同時，通過“一帶一路”量子合作網(wǎng)絡輸出中國技術標準，如與拉美國家共建量子聯(lián)合實驗室，推動量子計量“四測難題”解決方案國際化。在全球化競爭方面，中國量子企業(yè)將通過技術聯(lián)盟與跨國并購強化優(yōu)勢，如本源量子與阿里達摩院共建量子軟件生態(tài)，華為云量子平臺與海外云服務商合作拓展全球市場。這種標準化與全球化布局將提升中國在量子科技領域的國際話語權，推動從“技術跟隨”向“全球引領”轉(zhuǎn)變，形成具有自主知識產(chǎn)權的量子技術產(chǎn)業(yè)體系。

以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢（www.elizabethfrankierollins.com）發(fā)布的《中國量子模擬器行業(yè)市場全景調(diào)研及未來前景研判報告》。智研咨詢是中國領先產(chǎn)業(yè)咨詢機構，提供深度產(chǎn)業(yè)研究報告、商業(yè)計劃書、可行性研究報告及定制服務等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務。您可以關注【智研咨詢】公眾號，每天及時掌握更多行業(yè)動態(tài)。