ICC訊 隨著量子技術(shù)應(yīng)用逐步接近現(xiàn)實(shí),全球競(jìng)爭(zhēng)加速升溫。Yole Intelligence最新報(bào)告指出,量子技術(shù)市場(chǎng)正迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng),預(yù)計(jì)將從2024年的9.54億美元躍升至2035年的174億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)達(dá)32%。其中,量子計(jì)算(涵蓋硬件與服務(wù))將成為核心驅(qū)動(dòng)力,2035年市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)37.4億美元,而“量子即服務(wù)(QaaS)”模式將占據(jù)主導(dǎo)地位,增速遠(yuǎn)超硬件。
量子計(jì)算領(lǐng)跑,QaaS成主流模式
量子技術(shù)涵蓋計(jì)算、通信和傳感三大領(lǐng)域。量子計(jì)算憑借在模擬、優(yōu)化和機(jī)器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域的突破潛力,有望重塑工業(yè)、金融、醫(yī)療等行業(yè);量子密碼學(xué)則可能顛覆傳統(tǒng)加密方式,影響國(guó)家安全與通信安全。盡管量子傳感目前應(yīng)用較為垂直,但其在時(shí)間測(cè)量、重力測(cè)繪、安全導(dǎo)航等領(lǐng)域展現(xiàn)出高精度潛力。
報(bào)告預(yù)測(cè),2024年至2030年,量子市場(chǎng)將以15%的CAGR增長(zhǎng)至28.6億美元;2028年后,量子計(jì)算將占據(jù)主導(dǎo)地位。QaaS模式因靈活性和低成本優(yōu)勢(shì)快速發(fā)展,多數(shù)量子服務(wù)將通過(guò)云平臺(tái)交付。量子通信當(dāng)前以短距離量子密鑰分發(fā)(QKD)為主,未來(lái)中繼技術(shù)的突破將推動(dòng)長(zhǎng)距離量子網(wǎng)絡(luò)落地。
供應(yīng)鏈快速演進(jìn):政府、巨頭、初創(chuàng)公司齊發(fā)力
量子計(jì)算供應(yīng)鏈正經(jīng)歷劇烈變革,政府、科技巨頭、初創(chuàng)企業(yè)及半導(dǎo)體龍頭共同推動(dòng)創(chuàng)新。IBM、IonQ、Quantinuum等企業(yè)領(lǐng)跑技術(shù)研發(fā),但尚未實(shí)現(xiàn)商業(yè)化突破。中國(guó)通過(guò)大規(guī)模投資,在量子通信和國(guó)產(chǎn)硬件開(kāi)發(fā)方面表現(xiàn)突出。
供應(yīng)鏈參與者包括IT巨頭、初創(chuàng)公司及臺(tái)積電、英特爾等半導(dǎo)體企業(yè),支持超導(dǎo)、離子阱、光子等多樣化的量子比特(qubit)技術(shù)。行業(yè)趨勢(shì)向“全棧整合”演進(jìn),涵蓋硬件、芯片與軟件的協(xié)同開(kāi)發(fā),需巨額研發(fā)投入支撐。
資金方面,全球公共投資累計(jì)達(dá)300億美元,私人投資約50億美元,其中硬件研發(fā)占主要份額。私人投資在2021年飆升至20億美元后,2024年回落至10億美元,折射出商業(yè)化落地的挑戰(zhàn)。盡管如此,投資者對(duì)量子計(jì)算的長(zhǎng)期潛力仍持樂(lè)觀態(tài)度。
技術(shù)挑戰(zhàn)猶存:從NISQ到容錯(cuò)量子計(jì)算需跨越十年
量子技術(shù)發(fā)展仍面臨多重瓶頸。量子計(jì)算受限于量子比特噪聲、糾錯(cuò)能力、可擴(kuò)展性及保真度維持,其中門(mén)操作保真度需超過(guò)99.9%才能實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展糾錯(cuò)。目前尚無(wú)單一量子比特技術(shù)占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì):
-冷原子:在模擬場(chǎng)景中具備可擴(kuò)展性
-離子阱:保真度最高
-超導(dǎo)量子比特:當(dāng)前主流方案
-拓?fù)淞孔颖忍兀嚎垢蓴_性強(qiáng)但尚未成熟
報(bào)告強(qiáng)調(diào),量子算力取決于邏輯量子比特的糾纏能力,而非單純數(shù)量。例如,一臺(tái)百萬(wàn)量子比特機(jī)器中,僅數(shù)百至數(shù)千個(gè)能有效參與計(jì)算。當(dāng)前研發(fā)聚焦含噪聲中等規(guī)模量子(NISQ)計(jì)算機(jī),而容錯(cuò)量子計(jì)算(FTQC)預(yù)計(jì)仍需十年突破。
量子通信領(lǐng)域,后量子密碼(PQC)與QKD技術(shù)正應(yīng)對(duì)量子計(jì)算威脅;量子傳感則在重力監(jiān)測(cè)、電信、制造業(yè)及國(guó)防雷達(dá)、成像等領(lǐng)域加速滲透。
盡管技術(shù)挑戰(zhàn)嚴(yán)峻,量子計(jì)算正逐步將實(shí)驗(yàn)室成果轉(zhuǎn)化為實(shí)際突破。隨著全球競(jìng)爭(zhēng)白熱化,跨領(lǐng)域協(xié)作與持續(xù)投資將成為搶占量子制高點(diǎn)的關(guān)鍵。
原文:https://www.yolegroup.com/product/report/quantum-technologies-2025/