北美主導全球量子計算市場 政策推動下中國實現飛躍 應用尚處早期 行業前景可觀

前言：

2019年，谷歌用53-Qubit的量子計算機證明了量子計算系統可以解決傳統計算機無法處理或效率極低的問題，量子計算迎來元年。目前全球已有近 250 家企業布局量子計算產業，其中北美地區以43.86%的份額占據市場主導地位，代表企業包括微軟、谷歌等，技術路線各異。從國內市場看，2003年，第一個量子計算研究小組成立，標志著中國量子計算起步發展。2016年以來，在政策引導下，我國量子計算厚積薄發，與海外差距不斷縮小，實現了從跟跑、并跑到部分領跑的歷史性飛躍。

由于目前硬件性能水平距實現大規?？扇蒎e通用量子計算還有很大差距、軟件和算法尚處在系統開發和生態構建的初期，全球量子計算應用仍處于早期階段。但隨著海內外企業在各自的技術路線上不斷突破，全球量子計算應用將不斷深入，行業將進入快速發展階段。

一、北美地區主導全球量子計算市場，微軟、谷歌等大廠技術路線各異

根據觀研報告網發布的《中國量子計算行業現狀深度研究與發展前景預測報告（2025-2032）》顯示，量子計算是基于量子力學的獨特行為（如疊加、糾纏和量子干擾）的計算模式，基本信息單位為量子比特。

量子計算通過量子態的受控演化實現數據的存儲計算，可以分為數據輸入、初態制備、量子邏輯門操作、量子測算和數據輸出等步驟, 能夠帶來更強的并行計算能力和更低的能耗。

傳統計算機處理非多項式復雜度問題時，計算時間將成指數增長，對于較大的輸入，計算時間將極長，傳統計算機無法完成。2019 年，谷歌用 53-Qubit 的量子計算機證明了量子計算系統可以解決傳統計算機無法處理或效率極低的問題，量子計算迎來元年。目前全球已有近 250 家企業布局量子計算產業，其中北美地區以 43.86% 的份額占據市場主導地位，代表企業包括微軟、谷歌等。

數據來源：觀研天下數據中心整理

微軟、谷歌等北美大廠技術路線各異。微軟的Majorana 1是世界首個拓撲核心構建的量子處理單元，偏向于打造更高的內在穩定性；谷歌則偏向于提升計算性能和高效糾錯能力，其新一代量子芯片--Willow計算速率遠超目前最快超算機。

微軟的Majorana 1和谷歌Willow對比

資料來源：觀研天下整理

二、政策引導，我國量子計算實現從跟跑、并跑到部分領跑的歷史性飛躍

從國內市場看，2003年，第一個量子計算研究小組成立，標志著中國量子計算起步發展。2016年，國務院頒發了《“十三五”國家科技創新規劃》，將量子計算機列入科技創新2030 重大項目。2021年，量子計算被寫入中國“十四五”規劃，成為國家戰略層面的重點發展方向之一。在政策支持下，我國量子計算厚積薄發，與海外差距不斷縮小。我國現布局超導量子、光量子、離子阱、中性原子、半導體等多條國際主流的量子計算技術路線，在超導（原型機“祖沖之號”）和光量子（原型機“九章”）兩種技術路線上實現了優越性展示。

我國量子計算行業相關政策

資料來源：觀研天下整理

“九章三號” 處理高斯玻色取樣的速度比上一代“九章二號”提升一百萬倍，擁有全球領先的光量子信息技術水平?；诹孔犹幚砥鳌白鏇_之三號”，中國科大團隊實現了比谷歌（SYC-67 和 SYC-70 實驗）更大規模的隨機電路采樣，經典模擬成本（經典計算機模擬該任務的成本）提升了 6 個數量級，該芯片在電路規模、糾錯效率、保真度、相干時間、處理能力上，量子芯片都取得了新的進展，樹立了量子計算優勢的新基準。我國量子計算實現了從跟跑、并跑到部分領跑的歷史性飛躍。

我國量子計算發展情況

資料來源：觀研天下整理

三、全球量子計算應用尚處于早期階段，市場前景可觀

從應用端看，量子計算應用在醫療保健、汽車、BFSI、化工、制造、能源等領域廣泛探索。由于目前硬件性能水平距實現大規?？扇蒎e通用量子計算還有很大差距、軟件和算法尚處在系統開發和生態構建的初期，全球量子計算應用仍處于早期階段。但隨著海內外企業在各自的技術路線上不斷突破，全球量子計算應用將不斷深入，行業將進入快速發展階段。預計2024-2032年全球量子計算市場規模由11601億美元增長至126207億美元，CAGR達34.8%。

數據來源：觀研天下數據中心整理

量子計算應用場景

資料來源：觀研天下整理

數據來源：觀研天下數據中心整理（zlj）