前言
量子计算作为下一代颠覆性信息技术，正在全球范围内引发新一轮科技革命和产业变革。上海作为中国科技创新高地和国际金融中心，依托其深厚的科研底蕴、完善的产业链配套及开放包容的创新生态，在量子计算领域展现出独特的战略价值。近年来，上海在量子计算、量子通信和量子测量等方面的基础研究和应用开发方面取得了重要突破，为“十五五”期间(2026—2030年)的产业布局奠定了坚实基础。
一、行业发展现状分析
1.1 全球量子计算市场规模与增长趋势
根据中研普华研究院《》显示，全球量子计算市场规模预计将从2023年的47亿美元增长至2025年的105亿美元，年复合增长率高达49.3%。到2030年，全球市场规模将突破2199亿美元，年复合增长率达45%。中国在超导量子计算、光量子计算等领域形成多技术路线并行发展格局，以32%的份额跃居全球第二，硬件层面进入国际第一梯队。
1.2 上海量子计算市场规模与区域分布
上海在量子计算领域已形成“基础研究-技术研发-产业应用”的全链条创新体系。2023年，上海量子计算相关产业规模达28亿元，约占全国总量的35%，位居全国首位。预计到2025年，上海量子计算市场规模将突破70亿元，年均复合增长率约为55%-60%。从区域分布来看，张江科学城占据上海量子计算市场的60%，临港新片区依托自贸区政策优势成为产业集聚区，市场份额为20%，杨浦区、徐汇区等合计占据20%。
1.3 技术突破与核心成果
上海在量子计算技术路线布局全面，涵盖超导量子计算、光量子计算、半导体量子点及离子阱技术。例如：
超导量子计算：2023年，上海在超导量子计算领域达到72量子比特水平，本源量子“悟空芯”搭载72量子比特，算力较前代提升10倍。
光量子计算：“九章”光量子计算原型机实现量子优越性，玻色量子实现550光子纠缠，推动药物分子筛选效率提升1000倍。
半导体量子点：硅基量子芯片研发取得突破，离子阱技术实现20个离子量子比特相干操控。
1.4 政策支持与资金投入
上海将量子科技列入“十四五”三大先导产业，设立50亿元量子科技专项基金，建设“量子谷”产业集聚区。张江国家实验室量子信息科学部获批建设，为量子计算技术研发提供平台支撑。2023年，上海量子计算相关研发投入超15亿元，政府战略布局与资金投入成为产业发展的核心驱动力。
二、竞争格局分析
2.1 全球竞争格局：中美双雄争霸
全球量子计算市场呈现中美双雄争霸格局。美国在超导量子计算、拓扑量子计算等领域占据技术优势，谷歌量子AI实验室持续推进硬件研发，2023年成功实现72量子比特处理器稳定运行，误差率降低至0.001%;IBM量子计算路线图进入关键阶段，433量子位Osprey处理器已部署在量子云平台。中国则依托合肥、上海等城市形成区域产业集群，长三角地区量子产业园区吸引超千家企业入驻。
2.2 国内竞争格局：多极化趋势下的技术路线分化
国内量子计算市场呈现多极化竞争格局，技术路线分化明显：
超导量子计算：以本源量子、国盾量子为代表，聚焦工程化量子计算机研发。
光量子计算：图灵量子是我国光量子芯片及光量子计算产业化引领者，推出全栈自主可控的解决方案。
离子阱技术：启科量子围绕国家通信网、能源网等领域融合发展量子计算，推出分布式离子阱量子计算机。
半导体量子点：中微公司、上海微电子等企业在硅基量子芯片领域布局。
2.3 上海量子计算产业链协同效应
上海量子计算产业链已初步形成协同效应：
上游：量子芯片、极低温设备、光学元件等核心硬件与元器件领域，中微公司、上海联影、复旦微电子等企业取得突破，国产替代率从2020年的15%提升至2023年的35%。
中游：系统集成与软件开发环节，本源量子、图灵量子等本土企业崛起，量子算法开发平台数量占全国40%，量子软件企业融资额年均增长超80%。
下游：金融、医药、新材料等领域应用落地加速推进，量子期权定价在沪上银行试点，投资组合优化应用规模达2.3亿元;蛋白质折叠模拟效率提升100倍，催化剂设计周期缩短60%。
三、重点企业分析
3.1 本源量子计算科技(合肥)股份有限公司
本源量子聚焦量子计算产业生态建设，打造自主可控工程化量子计算机。围绕量子芯片、量子计算测控一体机、量子操作系统、量子软件、量子计算云平台和量子计算科普教育核心业务，全栈研制开发量子计算，积极推动量子计算产业落地。其“悟源处理器”已迭代至64量子比特，完成国产量子测控系统迭代，构建的量子计算产业联盟聚集上下游企业62家。
3.2 图灵量子
图灵量子是我国光量子芯片及光量子计算产业化引领者，以光子芯片和量子计算为底层基础，打造软硬一体的产品体系，并在全行业推出全栈自主可控的解决方案。其量子硬件产品包括光量子计算机、片上光量子教学机、量子人工智能教研一体机等，推动算力变革。
3.3 国盾量子技术股份有限公司
国盾量子主要从事量子通信、量子计算、量子精密测量产品的研发、生产和销售，并提供相关的技术服务。量子计算产品主要包括超导量子计算机整机以及操控系统、稀释制冷机等核心组件，并提供量子计算相关技术服务。2023年5月，国盾量子发布新一代量子计算云平台，接入“祖冲之号”同款176比特超导量子计算机，刷新了我国云平台的超导量子计算机比特数纪录。
3.4 启科量子
启科量子围绕国家通信网、能源网、交通物流网等领域融合发展量子通信、量子计算和量子网络，致力于解决海量数据处理和信息安全中的核心问题。其量子计算产品包括分布式离子阱量子计算机和Traq-T1量子教学机，推动量子计算技术在关键领域的应用。
四、“十五五”发展战略分析
4.1 技术突破与产业升级
“十五五”期间，上海量子计算行业将聚焦以下技术突破方向：
量子比特数量提升：力争实现100个量子比特以上原型机，推动量子计算机从实验室走向工程化验证。
量子纠错技术实用化：开发适用于多种量子比特的错误纠正算法，提升量子计算机系统的整体稳定性和计算准确性。
混合量子-经典计算架构成熟：构建量通融合、量超融合、量智融合的异构算力生态系统，提升量子计算在复杂任务中的处理能力。
4.2 应用场景拓展与商业化落地
上海将加速量子计算在金融、医疗、材料科学等领域的商业化应用：
金融领域：深化量子期权定价、投资组合优化等应用，推动量子计算与金融科技的深度融合。
生物医药：扩大蛋白质折叠模拟、药物分子筛选等应用规模，缩短新药研发周期，降低研发成本。
新材料：推动催化剂设计、材料性能预测等应用落地，加速新材料研发进程。
4.3 产业链协同与生态建设
上海将构建“一核多极”的量子计算产业生态：
张江科学城为核心创新策源地：依托张江国家实验室、复旦大学等顶尖科研机构，推动量子计算核心技术研发。
临港新片区为产业集聚区：利用自贸区政策优势，吸引量子计算企业入驻，推动产业规模化发展。
杨浦区、徐汇区为应用示范区：聚焦量子计算在金融、医疗等领域的商业化应用，打造应用场景标杆。
4.4 政策支持与资金投入
上海将持续加大政策支持与资金投入力度：
设立专项基金：延续量子科技专项基金，支持量子计算技术研发与产业化应用。
推动产学研合作：鼓励企业与高校、科研机构联合攻关，突破量子计算关键技术瓶颈。
吸引国际合作：积极参与国际量子计算标准制定，推动量子计算技术全球化发展。
五、行业发展趋势分析
5.1 技术发展趋势
未来2-3年，上海量子计算行业将呈现以下技术发展趋势：
量子比特数量突破100个：推动量子计算机从实验室走向工程化验证。
纠错技术实现从理论到工程化：开发适用于多种量子比特的错误纠正算法，提升量子计算机系统的整体稳定性和计算准确性。
混合量子-经典计算架构成熟：构建量通融合、量超融合、量智融合的异构算力生态系统，提升量子计算在复杂任务中的处理能力。
室温量子计算取得原理性突破：探索室温量子计算技术路线，降低量子计算机运行成本。
5.2 市场发展趋势
上海量子计算市场将呈现以下发展趋势：
市场规模持续增长：预计到2030年，上海量子计算市场规模将突破百亿元，年均复合增长率保持高位。
核心硬件占比下降，软件服务占比提升：随着量子计算技术的成熟，软件服务将成为市场增长的核心驱动力。
应用场景多元化：量子计算将在金融、医疗、材料科学等领域全面落地，推动相关产业转型升级。
5.3 产业生态发展趋势
上海量子计算产业生态将呈现以下发展趋势：
产业链协同效应增强：上下游企业合作更加紧密，推动量子计算产业链的完善。
开放创新生态形成：吸引更多企业和资本进入量子计算领域，构建开放、包容的创新生态。
国际合作深化：积极参与国际量子计算标准制定，推动量子计算技术全球化发展。
如需了解更多上海量子计算行业报告的具体情况分析，可以点击查看中研普华产业研究院的《》。