量子科技领域激光器行业数据分析：预计2030年中国量子信息用激光器规模将达到3亿美元-中金企信发布

量子科技领域激光器主要指面向量子科技领域的科学研究以及产业化应用所使用的激光器，激光器和系统是作为量子技术的重要上游零部件，其线宽、功率、噪声特性及稳定性直接决定了量子计算和量子精密测量的操作保真度和扩展性。

在量子科技领域，激光器主要用于精确地捕获、操纵和读取量子的量子态。量子科技领域对精准激光器的性能提出了极其严苛的要求：

①波长精确性：激光的波长必须精确匹配量子比特的能级跃迁波长，如操纵铷原子（Rb）时，要用780nm（D2线）和420nm（用于里德堡激发）；操纵钡离子（Ba⁺）时，需要493nm、650nm等特定波长；操纵镱离子（Yb⁺）时，需要369nm等紫外波长；光镊捕获中性原子时，常用1064nm等近红外激光。任何频率的微小偏差或者抖动都有可能导致原子退相和退相干，破坏量子比特生命周期的各个过程。

②极窄的线宽：线宽是衡量激光单色性好坏、频率稳定度的关键指标。如果激光线宽太宽，就会覆盖量子比特能级附近的频率，导致操作不精确，引入错误。量子计算通常要求激光器线宽远小于量子比特的自然线宽（通常为kHz甚至Hz量级）。离子阱量子计算通常要求激光线宽低于50kHz，甚至需要达到亚赫兹（<1Hz）级别。

③极低的强度噪声和相位噪声：强度噪声（RIN）和相位噪声会直接引入量子比特的退相干，缩短其相干时间。光镊激光的高强度噪声会引起原子与光镊共振降低束缚寿命。里德堡激光的高强度噪声会引起原子进行拉比作用时的拉比频率的抖动，进而导致量子态之间跃迁的相位误差，影响量子逻辑门保真度。高相位噪声会让里德堡原子耦合至其它更高能级态中，进而降低原子相干时间，影响量子逻辑门保真度。高性能量子计算要求激光器的相对强度噪声（RIN）极低，相位噪声也需尽可能低。通常相对强度噪声<-140dBc/Hz。在量子精密测量等应用领域，由于其精密性，微小的扰动都会对结果造成影响，所以对于激光器的噪声指标有严格的要求。

④高功率：量子计算中量子比特的提升主要来源于可操控原子数目的提升，随着可操控原子数的提升，在保证系统噪声的情况下对单频激光的功率提出越来越高的需求。如光偶极阱和光镊等则可能需要上百瓦的波长稳定、低强度噪声的激光。

⑤优异的光束质量：激光束应具有完美的高斯分布（TEM00模）和高指向稳定性，以确保能精确聚焦并作用于微小的量子比特上（通常是单个原子或离子）。通常要求M²<1.1。

⑥超宽波段的覆盖：量子计算中操控的原子类型主要有铷、锶、铯、镱等原子，每种原子的操控均需要5-6种对准原子特定跃迁谱线的激光波长，其波长覆盖了250-4000nm超宽的波段范围，对单频激光的波段拓展产生了极大的挑战。

根据中金企信发布《量子科技领域激光器行业定制报告：运行环境分析及细分产品市场监测》：2024年全球科研激光器市场规模约为21.47亿美元，预计2030年全球科研激光器市场规模将达到33.31亿美元。中国市场方面，2024年科研激光器规模为4.82亿美元，约占全球的22.5%，预计2030年市场规模将达到8.10亿美元。科研激光器中，量子信息用激光器2024年全球占比约为14.1%，即规模为3.03亿美元，预计2030年量子信息领域激光器规模将达到7.49亿美元，2024年中国量子信息领域激光器规模为1.01亿美元，预计2030年量子信息领域激光器规模将达到3亿美元。

2024-2030年全球及中国量子信息用激光器市场规模

数据整理：中金企信国际咨询

中金企信国际咨询相关报告推荐（2025-2026）

《全球及中国超声波盲点检测传感器行业全景调研及投资建议发展规划预测评估报告（2026版）-中金企信发布》

《2026-2032年特材压力容器市场发展格局分析及投资规模可行性评估预测报告-中金企信发布》

《2026-2032年全球及中国科学仪器市场监测调研及投资潜力评估预测报告-中金企信发布》

《2026-2032年全球与中国MVR蒸发器行业主要企业占有率及排名分析洞察报告》

《2026-2032年网络变压器行业深度调研及投资前景可行性预测报告-中金企信发布》