2025 年至 2037 年全球量子计算市场规模、预测和趋势亮点
量子计算市场规模在2024年估值为16.5亿美元，预计到2037年底将达到641.2亿美元，在预测期内（即2025-2037年），复合年增长率为32.2%。预计2025年量子计算的产业规模将达到22亿美元。
推动市场增长的主要因素是各国政府为提升技术独立性和促进创新而进行的大量投资。2024年，美国能源部 (DOE) 宣布将在量子计算领域投资约 6400 万美元，用于 8 项以上计划，以提升应对即使是当今最强大的超级计算机也难以应对的挑战的能力，并更快速、更高效地解决重大复杂问题。量子计算的供应链严重依赖于专用组件和材料，包括超导材料、低温系统和尖端半导体。其中许多材料难以获得，并受到严格的出口管制。
量子技术产业蓬勃发展，得到了政府的大力支持、私营部门的投资以及各种政府项目的支持。例如，国家量子计划旨在利用量子技术的巨大潜力来推动创新并加速技术发展。此外，在量子计算领域，贸易动态对于保护数据免受潜在的量子攻击至关重要。美国商务部强调，供应链必须确保安全，并强调依赖外部供应商提供基本物资所带来的风险。
量子计算领域：增长动力与挑战
增长动力
- 强有力的政府支持：世界各国政府正在启动各项计划，并投入巨额资金支持量子计算的研发。根据美国国家标准与技术研究院 (NIST) 的数据，2023 年，美国国家量子计划投资超过 16 亿美元，用于推动量子系统和技术的发展。同样，工业和信息化部 (MIIT) 在一份报告中表示，中国在量子研发方面投资 100 亿美元，将改善人才培养和基础设施建设，并改变国家安全格局。这些资金将加速量子计算的商业化进程，尤其是在亚太地区和北美地区。
- 量子计算即服务 (QCaaS) 的扩展：QCaaS 使企业能够进行经济高效的研发。 2024年8月，Amazon Braket推出了Rigetti Computing的最新超导量子处理器——84量子比特的Ankaa-2设备，使任何时区的客户都能随时随地执行混合作业和量子任务。这也将为持续研究和更有效地利用量子硬件资源（按需付费）创造新的机会。例如，美国国家标准与技术研究院（NIST）报告称，量子计算即服务（QCaaS）解决方案（例如亚马逊网络服务（AWS）的量子计算服务AWS Braket）降低了量子计算的进入门槛。
量子计算市场的人工智能和机器学习趋势
人工智能和机器学习（ML）是产品开发和运营效率的转折点，尤其对于IBM、谷歌和Quantinuum等主要市场参与者而言。根据NIST 2023年的一份报告，人工智能驱动的模拟使量子硬件的设计更加高效，从而将开发成本降低了约29%。同样，机器学习可将某些应用的计算速度提高 35% 以上。
在运营方面，人工智能借助预测分析，提升了供应链效率，并将物流成本削减了约 19-24%，从而进一步提升了运营效率。此外，致力于加强欧洲网络安全的欧盟机构 ENISA 表示，人工智能驱动的质量控制可将产品可靠性提高 15-20%。中国信息通信研究院 (CAICT) 在 2023 年报告称，人工智能个性化可将 BFSI 行业的满意度大幅提升 34%。
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公司 |
人工智能与机器学习集成 |
成果 |
|---|---|---|
| Rigetti 计算 | 用于混合量子-经典物流的机器学习 | 优化时间减少 48% (2024 年) |
| IBM | 用于电路设计的人工智能模拟 | 开发时间减少 33% (2023 年) |
| D-Wave 系统 | 用于供应链优化的人工智能 | 物流成本降低 24% (2024) |
| Quantinuum | Transformer 模型中的自然语言处理 (NLP) 机器学习 | 能耗降低超过 25,000 倍 (2024) |
| 谷歌 | 用于纠错的机器学习 | 算法效率提升约 38% (2024) |
量子计算市场中的 5G 应用趋势
低延迟、高带宽的 5G 基础设施通过增强工业物联网的连接性来加速量子计算，为制造、物流和供应链提供实时数据处理。例如，5G 市场预计将从 2024 年的 163 亿美元增长到 2033 年的 621 亿美元，2024 年至 2033 年期间的复合年增长率为 14.7%。根据 NIST 的数据，这有助于创建量子算法，49% 的组织使用支持 5G 的 QCaaS 服务，例如 AWS Braket。以下成果展示了 5G 与量子计算的融合如何提升可扩展性、创新性和运营效率。
| 公司 | 5G 与量子计算融合 | 成果 |
| 微软 | Azure Quantum 与 5G 边缘计算 | 更快的物联网数据处理 (2024) |
| DHL | 5G 网络与量子计算 | 物流成本降低 24% (2024) |
| 西门子 | 具备量子分析功能的 5G 物联网传感器 | 生产力提升 28% (2023) |
| IBM | 5G 量子云服务 | 实现实时计算 (2024) |
挑战
- 数据保护法：根据 ENISA 的数据，欧洲的《通用数据保护条例》(GDPR) 保证了抗量子加密，这将使合规成本增加 19% 至 29%。 2022年，印度的DPDP法案导致量子产品的发布推迟了六个月。这些因素表明，遵守此类法规会延迟市场渗透并增加成本，从而进一步影响市场增长。
- 网络安全担忧加剧：量子计算机对现有的加密方法构成威胁。因此，投资昂贵的后量子密码技术（PQC）已变得至关重要。据IBM报告，在美国，向量子技术转型的公司平均网络安全费用约为480万美元。此外，这些高昂的成本阻碍了量子技术的采用，尤其是对于ICT行业的小型企业而言。
量子计算市场：关键见解
| 报告属性 | 详细信息 |
|---|---|
|
基准年 |
2024 |
|
预测年份 |
2025-2037 |
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复合年增长率 |
32.2% |
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基准年市场规模（2024年） |
16.5亿美元 |
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预测年度市场规模（2037 年） |
641.2亿美元 |
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区域范围 |
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量子计算细分
产品（服务、系统）
预计到 2037 年底，量子计算市场的服务系统部分将占据 52% 的收入份额。这一增长主要得益于 QCaaS（量子计算即服务）的兴起。QCaaS 使各种规模的公司无需投资昂贵的基础设施即可获得量子计算工具、软件和硬件。2021 年 7 月，牛津量子电路公司 (OQC) 推出了英国首个完全基于其专有技术构建的商用 QCaaS。这标志着英国乃至全世界在全面理解量子计算潜力方面迈出了关键的一步。
应用（优化、机器学习、仿真、密码学等）
由于银行和物流行业对量子计算的需求日益增长，以更快地解决复杂问题，优化部分的收入份额可能达到 33% 左右。例如，根据 NIST 的数据，量子算法解决复杂问题的速度比传统系统快 100 倍。借助量子计算优化，物流行业正在发生变革，正在解决送货卡车、公共交通和旅游车辆的调度和路线规划问题。
我们对量子计算市场的深入分析涵盖以下几个细分领域：
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产品 |
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技术 |
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应用 |
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部署 |
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最终用户 |
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Vishnu Nair
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量子计算行业：区域概况
北美市场预测
预计到 2037 年底，北美量子计算市场将占据 37.9% 的领先份额。这一增长主要得益于 BFSI 对量子计算的旺盛需求以及政府资金的增加。美国能源部宣布为六项合作计划提供 1100 万美元的资金，以更好地了解量子计算是否、何时以及如何突破计算研究的界限。美国凭借其先进的基础设施处于领先地位，而加拿大则通过 Xanadu 等 ISED 资助计划等合作伙伴关系取得了长足进步。突出的趋势包括基于云的量子计算即服务 (QCaaS) 和后量子密码学 (PQC) 的兴起。
预计到 2037 年，美国量子计算市场规模将超过 150 亿美元，这得益于政府的大力支持、私营部门的投资以及构建未来量子劳动力队伍的相关联盟与合作。基于云的量子计算即服务 (QCaaS) 的兴起以及为应对量子解密风险而实施的 PQC 的实施，进一步促进了市场扩张。国家量子计划正在提升研发水平，这为更广泛的量子服务部署开辟了道路。
亚太市场预测
亚太地区有望很快占据 26.9% 的收入份额。这一增长得益于持续的研发投入以及中国和日本等国家/地区不断发展的云量子计划。例如，2023年4月，日本理化学研究所（RIKEN）、日本产业技术综合研究所（NIT）、日本信息通信技术研究所（NICT）、大阪大学、富士通株式会社和日本电信电话株式会社宣布研发出日本首台超导量子计算机。这标志着日本向量子计算迈出了重要一步。
此外，预计到2037年，中国将引领亚太地区量子计算市场。该地区的增长得益于工业和信息化部（MIIT）在2024年投入的100亿美元巨额政府投资。此外，量子计算机即服务（QCaaS）的兴起使中国在优化和密码学应用领域处于领先地位。
主导量子计算领域的公司
- 公司概况
- 商业战略
- 主要产品
- 财务业绩
- 关键绩效指标
- 风险分析
- 近期发展
- 区域布局
- SWOT 分析
到 2024 年，在政府大力支持、强劲研发活动以及谷歌和 IBM 等美国巨头的推动下，量子计算市场规模有望达到惊人的 16.5 亿美元。各企业正在实施基于云的量子计算即服务 (QCaaS) 等战略举措，以促进这项技术的普及。亚太地区的企业，例如 Qkrishi 和三星，则专注于特定应用，而日本产业技术综合研究所 (AIST) 与富士通株式会社之间的合作则正在推动硬件创新。以下是市场竞争格局中几个值得关注的领域：
|
公司 |
原产国 |
市场份额 (2024) |
|---|---|---|
|
IBM |
美国 |
17.5% |
|
谷歌 |
美国 |
11.2% |
|
微软 |
美国 |
9.8% |
|
Quantinuum |
美国 |
8.4% |
|
IonQ |
美国 |
6.2% |
|
D-Wave Systems |
加拿大 |
XX% |
|
Atos |
法国 |
XX% |
|
Quix Quantum |
荷兰 |
XX% |
|
富士通 |
日本 |
XX% |
|
NEC Corporation |
日本 |
XX% |
|
Xanadu Quantum Technologies |
加拿大 |
XX% |
|
Quantum Motion |
英国 |
XX% |
|
Q-CTRL |
澳大利亚 |
XX% |
|
三星电子 |
韩国 |
XX% |
|
Qkrishi |
印度 |
XX% |
最新发展
- 2025年5月，国际商业机器公司 (IBM) 宣布推出量子系统 (Quantum System)，该系统配备156量子比特处理器，使10万家企业到2025年能够实施量子解决方案。
- 2025年2月，D-Wave Quantum Inc. 推出了 Advantage2 量子计算机，该计算机通过 Leap 云服务提供改进的企业应用程序优化，以解决超出传统计算机能力的计算难题。
- Report ID: 4910
- Published Date: Jun 19, 2025
- Report Format: PDF, PPT
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