2025 年至 2037 年全球量子運算市場規模、預測與趨勢亮點
量子運算市場規模在2024年估值為16.5億美元，預計到2037年底將達到641.2億美元，在預測期內（即2025-2037年），複合年增長率為32.2%。預計2025年量子計算的產業規模將達22億美元。
推動市場成長的主要因素是各國政府為提昇技術自主性和促進創新而進行的大量投資。 2024年，美國能源部 (DOE) 宣布將在量子運算領域投資約 6,400 萬美元，用於 8 項以上計劃，以提升應對即使是當今最強大的超級電腦也難以應對的挑戰的能力，並更快速、更有效率地解決重大複雜問題。量子運算的供應鏈嚴重依賴專用組件和材料，包括超導材料、低溫系統和尖端半導體。其中許多材料難以取得，並受到嚴格的出口管制。
量子科技產業蓬勃發展，並得到了政府的大力支持、私部門的投資以及各種政府計畫的支持。例如，國家量子計畫旨在利用量子技術的巨大潛力來推動創新並加速技術發展。此外，在量子運算領域，貿易動態對於保護資料免受潛在的量子攻擊至關重要。美國商務部強調，供應鏈必須確保安全，並強調依賴外部供應商提供必需品存在的風險。
量子運算領域：成長動力與挑戰
成長動力
- 強而有力的政府支持：世界各國政府正在發起倡議並投入巨額資金，支持量子運算的研發。根據美國國家標準與技術研究院 (NIST) 的數據，2023 年，美國國家量子計畫投資超過 16 億美元，用於推動量子系統和技術的發展。同樣，工業和資訊化部 (MIIT) 在一份報告中指出，中國在量子研發方面投資 100 億美元，將改善人才培育和基礎設施建設，並改變國家安全格局。這些資金將加速量子運算的商業化進程，尤其是在亞太地區和北美地區。
- 量子運算即服務 (QCaaS) 的擴展：QCaaS 使企業能夠進行經濟高效的研發。 2024年8月，Amazon Braket推出了Rigetti Computing最新的超導量子處理器——84量子位元的Ankaa-2設備，使任何時區的客戶都能隨時隨地執行混合作業和量子任務。這也將為持續研究和更有效地利用量子硬體資源（按需付費）創造新的機會。例如，美國國家標準與技術研究院（NIST）報告稱，量子計算即服務（QCaaS）解決方案，例如亞馬遜網路服務（AWS）的量子計算服務AWS Braket，降低了量子計算的進入門檻。
量子運算市場的人工智慧與機器學習趨勢
人工智慧和機器學習（ML）是產品開發和營運效率的轉捩點，尤其對於IBM、Google和Quantinuum等主要市場參與者而言。根據美國國家標準與技術研究院 (NIST) 2023 年的報告，人工智慧驅動的模擬技術可顯著提高量子硬體的設計效率，從而將開發成本降低約 29%。同樣，機器學習 (ML) 可將某些應用的運算速度提高 35% 以上。
在營運方面，人工智慧透過預測分析提升供應鏈效率，並將物流成本降低約 19-24%，進而進一步提升營運效率。此外，致力於加強歐洲網路安全的歐盟機構 ENISA 表示，人工智慧驅動的品質控制可將產品可靠性提高 15-20%。此外，中國資訊通信研究院 (CAICT) 在 2023 年發布的報告顯示，人工智慧個人化將使 BFSI 產業的滿意度大幅提升 34%。
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公司 |
人工智慧與機器學習整合 |
成果 |
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Rigetti 計算 |
用於混合量子-經典邏輯的機器學習 |
優化時間減少 48% (2024) |
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IBM |
用於電路設計的人工智慧類比 |
開發時間縮短 33% (2023) |
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D-Wave Systems |
用於供應鏈優化的 AI |
物流成本降低 24% (2024) |
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Quantinuum |
Transformer 模型中的 NLP 機器學習 |
能耗降低超過 25,000 倍 (2024) |
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機器學習用於糾錯 |
演算法效率提升約 38% (2024) |
5G 在量子運算市場的採用趨勢
低延遲、高頻寬的 5G 基礎設施透過增強工業物聯網的連接性來加速量子運算，為製造、物流和供應鏈提供即時數據處理。例如，5G 市場預計將從 2024 年的 163 億美元成長到 2033 年的 621 億美元，2024 年至 2033 年期間的複合年增長率為 14.7%。根據 NIST 的數據，這有助於創建量子演算法，49% 的組織使用支援 5G 的 QCaaS 服務，例如 AWS Braket。以下成果展示了 5G 與量子運算的融合如何提升可擴展性、創新性和營運效率。
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公司 |
5G 與量子運算的融合 |
成果 |
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微軟 |
搭載 5G 邊緣運算的 Azure Quantum |
更快的物聯網資料處理 (2024) |
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DHL |
搭載量子計算的 5G 網路 |
物流成本降低 24% (2024) |
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西門子 |
支援量子分析的 5G 物聯網感測器 |
生產力提升 28% (2023) |
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IBM |
5G 用於量子雲端服務 |
實現即時計算 (2024) |
挑戰
- 資料保護法規：根據ENISA的數據，歐洲的《一般資料保護規範》(GDPR) 保證了抗量子加密，這使得合規成本增加了19%至29%。 2022年，印度的《後量子資料保護法案》(DPDP Act) 導致量子產品的發布延後了六個月。這些因素表明，遵守此類法規會延遲市場滲透並增加成本，進一步影響市場成長。
- 網路安全疑慮加劇：量子電腦對現有的加密方法構成威脅。因此，投資昂貴的後量子密碼學 (PQC) 已變得至關重要。根據IBM報告，在美國，轉型為量子技術的公司平均網路安全費用約為480萬美元。此外，高昂的成本也阻礙了技術的採用，尤其是對於 ICT 領域的小型企業。
量子運算市場：關鍵見解
| 報告屬性 | 詳細資訊 |
|---|---|
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基準年 |
2024 |
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預測年份 |
2025-2037 |
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複合年增長率 |
32.2% |
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基準年市場規模（2024年） |
16.5億美元 |
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預測年度市場規模（2037 年） |
641.2億美元 |
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區域範圍 |
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量子計算細分
產品（服務、系統）
預計到 2037 年底，量子運算市場的服務系統部分將佔 52% 的收入份額。這一增長主要得益於 QCaaS（量子運算即服務）的興起。 QCaaS 讓各種規模的公司無需投資昂貴的基礎設施即可獲得量子運算工具、軟體和硬體。 2021 年 7 月，牛津量子電路公司 (OQC) 推出了英國首個完全基於其專有技術建構的商用 QCaaS。這標誌著英國乃至全世界在全面理解量子運算潛力方面邁出了關鍵的一步。
應用（最佳化、機器學習、模擬、密碼學等）
由於銀行和物流業對量子運算的需求日益增長，以更快地解決複雜問題，優化部分的收入份額可能達到 33% 左右。例如，根據 NIST 的數據，量子演算法解決複雜問題的速度比傳統系統快 100 倍。借助量子運算優化，物流業正在發生變革，正在解決送貨卡車、公共交通和旅遊車輛的調度和路線規劃問題。
我們對量子運算市場的深入分析涵蓋以下幾個細分領域：
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產品 |
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科技 |
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應用 |
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部署 |
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最終使用者 |
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Vishnu Nair
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量子運算產業-區域概要
北美市場預測
預計到 2037 年底，北美量子運算市場將佔據 37.9% 的領先份額。這一增長主要得益於 BFSI 對量子計算的旺盛需求以及政府資金的增加。美國能源部宣佈為六項合作計畫提供 1,100 萬美元的資金，以便更好地了解量子計算是否、何時以及如何突破計算研究的界限。 美國憑藉其先進的基礎設施處於領先地位，而加拿大則透過 Xanadu 等 ISED 資助計劃等合作夥伴關係取得了長足進步。突出的趨勢包括基於雲端的量子運算即服務 (QCaaS) 和後量子密碼 (PQC) 的興起。
預計到 2037 年，美國量子運算市場規模將超過 150 億美元，這得益於政府的大力支持、私部門的投資以及建構未來量子勞動力隊伍的相關聯盟與合作。基於雲端的量子運算即服務 (QCaaS) 的興起以及為應對量子解密風險而實施的 PQC 的實施，進一步促進了市場擴張。國家量子計畫正在提升研發水平，這為更廣泛的量子服務部署開闢了道路。
亞太市場預測
亞太地區預計很快就會佔據 26.9% 的收入份額。這一增長得益於持續的研發投入以及中國和日本等國家/地區不斷發展的雲端量子計畫。例如，2023年4月，日本理化學研究所（RIKEN）、日本產業技術綜合研究所（NIT）、日本資訊通訊科技研究所（NICT）、大阪大學、富士通株式會社和日本電信電話株式會社宣布研發出日本首台超導量子電腦。這標誌著日本向量子計算邁出了重要一步。
此外，預計到2037年，中國將引領亞太地區量子運算市場。該地區的成長得益於工業和資訊化部（MIIT）在2024年投入的100億美元巨額政府投資。此外，量子電腦即服務（QCaaS）的興起使中國在最佳化和密碼學應用領域處於領先地位。
主導量子運算領域的公司
- 公司概況
- 商業策略
- 主要產品
- 財務表現
- 關鍵績效指標
- 風險分析
- 近期發展
- 區域佈局
- SWOT 分析
到 2024 年，在政府大力支持、強勁研發活動以及Google和 IBM 等美國巨頭的推動下，量子運算市場規模有望達到驚人的 16.5 億美元。各企業正在實施基於雲端的量子運算即服務 (QCaaS) 等策略性舉措，以促進這項技術的普及。亞太地區的企業，例如 Qkrishi 和三星，則專注於特定應用，而日本產業技術綜合研究所 (AIST) 與富士通株式會社之間的合作則
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公司 |
原產地 |
市佔率 (2024) |
|---|---|---|
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IBM |
美國 |
17.5% |
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美國 |
11.2% |
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微軟 |
美國 |
9.8% |
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Quantinuum |
美國 |
8.4% |
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IonQ |
美國 |
6.2% |
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D-Wave Systems |
加拿大 |
XX% |
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Atos |
法國 |
XX% |
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Quix Quantum |
荷蘭 |
XX% |
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富士通 |
日本 |
XX% |
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NEC Corporation |
日本 |
XX% |
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Xanadu Quantum Technologies |
加拿大 |
XX% |
|
Quantum Motion |
英國 |
XX% |
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Q-CTRL |
澳洲 |
XX% |
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三星電子 |
韓國 |
XX% |
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Qkrishi |
印度 |
XX% |
正在推動硬體創新。以下是市場競爭格局中幾個值得關注的領域：
最新動態
- 2025年5月，國際商業機器公司 (IBM) 宣布推出配備156量子位元處理器的量子系統，使到2025年，10萬家企業能夠實施量子解決方案。
- 2025年2月，D-Wave Quantum Inc. 推出了 Advantage2 量子計算機，該計算機透過 Leap 雲端服務提供更強大的企業應用程式優化，以解決超出傳統計算機能力的計算難題。
- Report ID: 4910
- Published Date: Jun 30, 2025
- Report Format: PDF, PPT
