量子計(jì)算行業(yè)調(diào)研與市場(chǎng)研究報(bào)告2024-2026

2024-2026量子計(jì)算行業(yè)調(diào)研與市場(chǎng)研究報(bào)告匯報(bào)時(shí)間：2024-08-02匯報(bào)人：蘇瑋倫目錄定義或者分類特點(diǎn)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展歷程政治環(huán)境商業(yè)模式政治環(huán)境目錄經(jīng)濟(jì)環(huán)境社會(huì)環(huán)境技術(shù)環(huán)境發(fā)展驅(qū)動(dòng)因素行業(yè)壁壘行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)現(xiàn)狀行業(yè)痛點(diǎn)問(wèn)題及解決方案行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)前景機(jī)遇與挑戰(zhàn)競(jìng)爭(zhēng)格局定義分類特點(diǎn)01什么是量子計(jì)算量子計(jì)算以量子比特為基本單元，利用量子疊加和干涉等原理實(shí)現(xiàn)并行計(jì)算，能在某些計(jì)算復(fù)雜問(wèn)題上提供指數(shù)級(jí)加速，是未來(lái)計(jì)算能力跨越式發(fā)展的重要方向，將對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)體系產(chǎn)生沖擊、進(jìn)行重構(gòu)，成為引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革方向的顛覆性創(chuàng)新。量子計(jì)算按技術(shù)路線不同，可分為兩大類:一是以超導(dǎo)和硅半導(dǎo)體等為代表的人造粒子路線，二是以離子阱、光量子和中性原子為代表的天然粒子路線。人造粒子路線可重用半導(dǎo)體集成電路制造工藝，在比特?cái)?shù)量擴(kuò)展方面具有一定優(yōu)勢(shì)，但在提升邏輯門精度等指標(biāo)方面受到基礎(chǔ)材料和加工工藝等限制。天然粒子具有長(zhǎng)相干時(shí)間和高邏輯門精度等優(yōu)勢(shì)，但在比特?cái)?shù)量擴(kuò)展等方面面臨挑戰(zhàn)。定義產(chǎn)業(yè)鏈02發(fā)展歷程03政治環(huán)境04國(guó)家層面量子計(jì)算行業(yè)相關(guān)政策:量子計(jì)算作為下一代計(jì)算技術(shù)的代表，已經(jīng)引起了全球范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注，多個(gè)國(guó)家已將量子計(jì)算列入科技進(jìn)步清單進(jìn)行重點(diǎn)部署。我國(guó)也頒發(fā)了一系列支持產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策，以搶占科技變革的制高點(diǎn)。2024年1月，工業(yè)和信息化部、教育部等七部門聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于推動(dòng)未來(lái)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見》，提出要加強(qiáng)可容錯(cuò)通用量子計(jì)算技術(shù)研發(fā)，提升物理硬件指標(biāo)和算法糾錯(cuò)性能，推動(dòng)量子軟件、量子云平臺(tái)協(xié)同布置，發(fā)揮量子計(jì)算的優(yōu)越性，探索向垂直行業(yè)應(yīng)用滲透。地區(qū)層面量子計(jì)算行業(yè)相關(guān)政策:地區(qū)層面，各地地方政府也將量子計(jì)算列為重點(diǎn)研發(fā)領(lǐng)域。2023年12月，江蘇省發(fā)布了《江蘇省加強(qiáng)基礎(chǔ)研究行動(dòng)方案》，表示要聚焦量子通信、量子計(jì)算機(jī)和量子精密測(cè)量等重要前沿方向取得突破。重點(diǎn)方向?yàn)榱孔硬牧?、超?dǎo)量子計(jì)算與固態(tài)量子模擬、量子保密通信、量子芯片、量子傳感與精密測(cè)量等。隨著安徽省于2024年2月發(fā)布的《安徽省未來(lái)產(chǎn)業(yè)先導(dǎo)區(qū)建設(shè)方案（試行）》中提出，要加快量子通信、量子計(jì)算、量子精密測(cè)量技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化，前瞻布局量子芯片、量子算法等量子計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)，引領(lǐng)新一輪信息革命。政治環(huán)境1商業(yè)模式05經(jīng)濟(jì)環(huán)境06我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，幾度趕超世界各國(guó)，一躍而上，成為GDP總量?jī)H次于美國(guó)的唯一一個(gè)發(fā)展中國(guó)家。我國(guó)經(jīng)濟(jì)趕超我國(guó)人口基數(shù)大，改革開放后人才競(jìng)爭(zhēng)激烈，大學(xué)生就業(yè)情況一直困擾著我國(guó)發(fā)展過(guò)程中。就業(yè)問(wèn)題挑戰(zhàn)促進(jìn)社會(huì)就業(yè)公平問(wèn)題需持續(xù)關(guān)注并及時(shí)解決，個(gè)人需提前做好職業(yè)規(guī)劃與人生規(guī)劃重中之重。公平就業(yè)關(guān)注經(jīng)濟(jì)環(huán)境社會(huì)環(huán)境07總體發(fā)展穩(wěn)中向好我國(guó)總體發(fā)展穩(wěn)中向好，宏觀環(huán)境穩(wěn)定繁榮，對(duì)于青年人來(lái)說(shuō)，也是機(jī)遇無(wú)限的時(shí)代。關(guān)注就業(yè)公平與提前規(guī)劃促進(jìn)社會(huì)就業(yè)公平問(wèn)題需持續(xù)關(guān)注并及時(shí)解決，對(duì)于個(gè)人來(lái)說(shuō)提前做好職業(yè)規(guī)劃、人生規(guī)劃也是人生發(fā)展的重中之重。就業(yè)問(wèn)題與人才競(jìng)爭(zhēng)我國(guó)人口基數(shù)大，就業(yè)問(wèn)題一直是發(fā)展過(guò)程中面臨的挑戰(zhàn)，人才競(jìng)爭(zhēng)激烈，大學(xué)生畢業(yè)后就業(yè)情況、失業(yè)人士困擾國(guó)家發(fā)展。政治體系與法治化進(jìn)程自改革開放以來(lái)，政治體系日趨完善，法治化進(jìn)程也逐步趨近完美，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體系也在不斷蓬勃發(fā)展。中國(guó)當(dāng)前的環(huán)境下描述了當(dāng)前技術(shù)發(fā)展的日新月異，包括人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等前沿技術(shù)的涌現(xiàn)。技術(shù)環(huán)境需求增長(zhǎng)、消費(fèi)升級(jí)、技術(shù)創(chuàng)新等是行業(yè)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)因素，推動(dòng)了行業(yè)的進(jìn)步。發(fā)展驅(qū)動(dòng)因素行業(yè)壁壘包括資金、技術(shù)、人才、品牌、渠道等方面的優(yōu)勢(shì)，提高了新進(jìn)入者的難度。行業(yè)壁壘我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展技術(shù)環(huán)境08技術(shù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)環(huán)境的發(fā)展為行業(yè)帶來(lái)了新的機(jī)遇，是行業(yè)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力。創(chuàng)新動(dòng)力技術(shù)環(huán)境的不斷創(chuàng)新和進(jìn)步，為行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展提供了有力支持。人才需求技術(shù)環(huán)境的發(fā)展促進(jìn)了人才的需求和流動(dòng)，為行業(yè)的人才隊(duì)伍建設(shè)提供了機(jī)遇。團(tuán)隊(duì)建設(shè)技術(shù)環(huán)境的發(fā)展要求企業(yè)加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)建設(shè)，提高員工的技能和素質(zhì)，以適應(yīng)快速變化的市場(chǎng)需求。合作與交流技術(shù)環(huán)境的發(fā)展促進(jìn)了企業(yè)間的合作與交流，推動(dòng)了行業(yè)的整體發(fā)展。技術(shù)環(huán)境0102030405發(fā)展驅(qū)動(dòng)因素09行業(yè)壁壘10行業(yè)壁壘行業(yè)壁壘技術(shù)壁壘:量子計(jì)算是量子信息技術(shù)中最具標(biāo)志性的顛覆性技術(shù)，量子計(jì)算具有跨學(xué)科、高精尖的技術(shù)特點(diǎn)，涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)、物理學(xué)和數(shù)學(xué)等各個(gè)方面，技術(shù)壁壘十分高，要求企業(yè)具備較強(qiáng)的技術(shù)實(shí)力與豐富的研發(fā)資源。人才壁壘:量子計(jì)算行業(yè)屬于知識(shí)密集型行業(yè)，需要擁有大量專業(yè)知識(shí)扎實(shí)、創(chuàng)新意識(shí)強(qiáng)、經(jīng)驗(yàn)豐富的研發(fā)人員和管理人員。雖然國(guó)內(nèi)已有不少高校和科研院所開展量子技術(shù)相關(guān)課程和研究工作，但是學(xué)業(yè)有成者還需要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間產(chǎn)業(yè)化的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累。行業(yè)新進(jìn)者在短期內(nèi)難以吸引、培養(yǎng)出一支深刻理解量子計(jì)算技術(shù)、具備相關(guān)企業(yè)管理經(jīng)驗(yàn)的人才隊(duì)伍。資金壁壘:量子計(jì)算行業(yè)具有較高的資金壁壘，技術(shù)研發(fā)需要大量的資金支持。且自量子計(jì)算的原始思想提出至今40多年中，全球尚未實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算的任何實(shí)際應(yīng)用，未來(lái)技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用仍需要投入大量資金，這對(duì)企業(yè)的資本實(shí)力與融資能力極高，且投資回報(bào)存在不確定性。行業(yè)壁壘量子計(jì)算行業(yè)具有較高的資金壁壘，技術(shù)研發(fā)需要大量的資金支持。且自量子計(jì)算的原始思想提出至今40多年中，全球尚未實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算的任何實(shí)際應(yīng)用，未來(lái)技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用仍需要投入大量資金，這對(duì)企業(yè)的資本實(shí)力與融資能力極高，且投資回報(bào)存在不確定性。量子計(jì)算行業(yè)屬于知識(shí)密集型行業(yè)，需要擁有大量專業(yè)知識(shí)扎實(shí)、創(chuàng)新意識(shí)強(qiáng)、經(jīng)驗(yàn)豐富的研發(fā)人員和管理人員。雖然國(guó)內(nèi)已有不少高校和科研院所開展量子技術(shù)相關(guān)課程和研究工作，但是學(xué)業(yè)有成者還需要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間產(chǎn)業(yè)化的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累。行業(yè)新進(jìn)者在短期內(nèi)難以吸引、培養(yǎng)出一支深刻理解量子計(jì)算技術(shù)、具備相關(guān)企業(yè)管理經(jīng)驗(yàn)的人才隊(duì)伍。資金壁壘人才壁壘技術(shù)壁壘量子計(jì)算是量子信息技術(shù)中最具標(biāo)志性的顛覆性技術(shù)，量子計(jì)算具有跨學(xué)科、高精尖的技術(shù)特點(diǎn)，涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)、物理學(xué)和數(shù)學(xué)等各個(gè)方面，技術(shù)壁壘十分高，要求企業(yè)具備較強(qiáng)的技術(shù)實(shí)力與豐富的研發(fā)資源。行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)11行業(yè)現(xiàn)狀12市場(chǎng)情況描述行業(yè)現(xiàn)狀量子計(jì)算已成為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的前沿領(lǐng)域。加快發(fā)展量子科技，對(duì)促進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展、保障國(guó)家安全具有非常重要的作用。未來(lái)量子計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模將不斷增加，技術(shù)發(fā)展?jié)摿薮?。?shù)據(jù)顯示，全球量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)規(guī)模在2022年達(dá)到13億美元，預(yù)計(jì)到2025年超過(guò)50億美元，到2028年突破300億美元。量子計(jì)算將加快進(jìn)入商業(yè)化試應(yīng)用階段。行業(yè)痛點(diǎn)13實(shí)用化落地尚未突破量子計(jì)算系統(tǒng)十分脆弱，易受到外部環(huán)境噪聲、系統(tǒng)中粒子間的相互作用等復(fù)雜因素的交互影響而引發(fā)退相干效應(yīng)，導(dǎo)致量子態(tài)失真，從而影響算法運(yùn)行結(jié)果的保真度和準(zhǔn)確性。目前量子計(jì)算難以實(shí)用落地的主要原因在于樣機(jī)的相干操控比特規(guī)模、邏輯門保真度和線路深度等關(guān)鍵性能指標(biāo)仍極為有限，量子算法、量子糾錯(cuò)編碼方案等未完全成熟，難以支撐具有明確加速優(yōu)勢(shì)的算法實(shí)施。部分核心硬件仍依賴于進(jìn)口雖然近年來(lái)，我國(guó)不斷加強(qiáng)量子計(jì)算軟硬件技術(shù)攻關(guān)力度，并在部分環(huán)節(jié)取得了明顯的突破，但仍存在部分核心硬件高度依賴于進(jìn)口的局面。如液態(tài)氦制冷劑、低溫同軸電纜等，生產(chǎn)主要集中在歐美企業(yè)，致使我國(guó)量子計(jì)算供應(yīng)鏈穩(wěn)定性面臨較大挑戰(zhàn)。國(guó)內(nèi)量子計(jì)算軟件企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力較弱除了硬件研發(fā)之外，我國(guó)量子算法、軟件開發(fā)也與國(guó)外存在較大差距。量子計(jì)算軟件是連接用戶與硬件的關(guān)鍵紐帶，目前全球已有許多專業(yè)的量子軟件、算法初創(chuàng)公司，但國(guó)內(nèi)相關(guān)軟件企業(yè)數(shù)量極少，且創(chuàng)新成果有限、應(yīng)用探索推動(dòng)力較弱。未來(lái)我國(guó)在量子計(jì)算軟硬件方面提升空間仍較大。030201行業(yè)痛點(diǎn)問(wèn)題及解決方案14行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)前景15發(fā)展趨勢(shì)前景未來(lái)量子計(jì)算核心技術(shù)將不斷突破，當(dāng)前量子計(jì)算比較可靠、操控的量子比特?cái)?shù)大約在100個(gè)量子比特左右，未來(lái)將逐漸達(dá)到幾千、幾萬(wàn)、幾十萬(wàn)、幾百萬(wàn)甚至更高的水平，朝著規(guī)模化方向發(fā)展。集成化也是量子計(jì)算行業(yè)重要發(fā)展趨勢(shì)之一，有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)大量量子比特及其測(cè)控系統(tǒng)集成和小型化，是降低量子計(jì)算機(jī)的研發(fā)成本、實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用的前提。此外，隨著越來(lái)越多的企業(yè)布局量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)鏈，產(chǎn)業(yè)生態(tài)將日益完善。行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)前景機(jī)遇與挑戰(zhàn)16競(jìng)爭(zhēng)格局17競(jìng)爭(zhēng)格局科技巨頭和初創(chuàng)企業(yè)為促進(jìn)量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要推動(dòng)力量，歐美為量子計(jì)算企業(yè)聚集度和活躍度最高地區(qū)。IBM、Google、Intel、微軟、亞馬遜等國(guó)際科技巨頭布局量子計(jì)算較早，技術(shù)處于行業(yè)領(lǐng)先水平。Io