一项非专利技术可以同时投资两家子公司吗？

理论上没有问题，可以分别授权多家公司。至于具体的合作方案，要看各方利益是否冲突，比如这项技术的应用场景是否有明确的地域划分、产品(行业)划分等等。但如果是增资，那只能是一家。