北美主导全球量子计算市场 政策推动下中国实现飞跃 应用尚处早期 行业前景可观

前言：

2019年，谷歌用53-Qubit的量子计算机证明了量子计算系统可以解决传统计算机无法处理或效率极低的问题，量子计算迎来元年。目前全球已有近 250 家企业布局量子计算产业，其中北美地区以43.86%的份额占据市场主导地位，代表企业包括微软、谷歌等，技术路线各异。从国内市场看，2003年，第一个量子计算研究小组成立，标志着中国量子计算起步发展。2016年以来，在政策引导下，我国量子计算厚积薄发，与海外差距不断缩小，实现了从跟跑、并跑到部分领跑的历史性飞跃。

由于目前硬件性能水平距实现大规模可容错通用量子计算还有很大差距、软件和算法尚处在系统开发和生态构建的初期，全球量子计算应用仍处于早期阶段。但随着海内外企业在各自的技术路线上不断突破，全球量子计算应用将不断深入，行业将进入快速发展阶段。

一、北美地区主导全球量子计算市场，微软、谷歌等大厂技术路线各异

根据观研报告网发布的《中国量子计算行业现状深度研究与发展前景预测报告（2025-2032）》显示，量子计算是基于量子力学的独特行为（如叠加、纠缠和量子干扰）的计算模式，基本信息单位为量子比特。

量子计算通过量子态的受控演化实现数据的存储计算，可以分为数据输入、初态制备、量子逻辑门操作、量子测算和数据输出等步骤, 能够带来更强的并行计算能力和更低的能耗。

传统计算机处理非多项式复杂度问题时，计算时间将成指数增长，对于较大的输入，计算时间将极长，传统计算机无法完成。2019 年，谷歌用 53-Qubit 的量子计算机证明了量子计算系统可以解决传统计算机无法处理或效率极低的问题，量子计算迎来元年。目前全球已有近 250 家企业布局量子计算产业，其中北美地区以 43.86% 的份额占据市场主导地位，代表企业包括微软、谷歌等。

数据来源：观研天下数据中心整理

微软、谷歌等北美大厂技术路线各异。微软的Majorana 1是世界首个拓扑核心构建的量子处理单元，偏向于打造更高的内在稳定性；谷歌则偏向于提升计算性能和高效纠错能力，其新一代量子芯片--Willow计算速率远超目前最快超算机。

微软的Majorana 1和谷歌Willow对比

资料来源：观研天下整理

二、政策引导，我国量子计算实现从跟跑、并跑到部分领跑的历史性飞跃

从国内市场看，2003年，第一个量子计算研究小组成立，标志着中国量子计算起步发展。2016年，国务院颁发了《“十三五”国家科技创新规划》，将量子计算机列入科技创新2030 重大项目。2021年，量子计算被写入中国“十四五”规划，成为国家战略层面的重点发展方向之一。在政策支持下，我国量子计算厚积薄发，与海外差距不断缩小。我国现布局超导量子、光量子、离子阱、中性原子、半导体等多条国际主流的量子计算技术路线，在超导（原型机“祖冲之号”）和光量子（原型机“九章”）两种技术路线上实现了优越性展示。

我国量子计算行业相关政策

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“九章三号” 处理高斯玻色取样的速度比上一代“九章二号”提升一百万倍，拥有全球领先的光量子信息技术水平。基于量子处理器“祖冲之三号”，中国科大团队实现了比谷歌（SYC-67 和 SYC-70 实验）更大规模的随机电路采样，经典模拟成本（经典计算机模拟该任务的成本）提升了 6 个数量级，该芯片在电路规模、纠错效率、保真度、相干时间、处理能力上，量子芯片都取得了新的进展，树立了量子计算优势的新基准。我国量子计算实现了从跟跑、并跑到部分领跑的历史性飞跃。

我国量子计算发展情况

资料来源：观研天下整理

三、全球量子计算应用尚处于早期阶段，市场前景可观

从应用端看，量子计算应用在医疗保健、汽车、BFSI、化工、制造、能源等领域广泛探索。由于目前硬件性能水平距实现大规模可容错通用量子计算还有很大差距、软件和算法尚处在系统开发和生态构建的初期，全球量子计算应用仍处于早期阶段。但随着海内外企业在各自的技术路线上不断突破，全球量子计算应用将不断深入，行业将进入快速发展阶段。预计2024-2032年全球量子计算市场规模由11601亿美元增长至126207亿美元，CAGR达34.8%。

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量子计算应用场景

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