2024全球量子产业发展报告-202408

2023量子产业发展概览

量子计算

• 芯片与软件算法蓬勃发展，高性能计算与量子计算融合成为现实，电信运营商积极布局，研究活跃，科研成果频出，硬件发展路线图不断更新，产业链相关企业逐年增多，生态建设日趋完善，产业发展即将进入快速成长周期。
• 全球量子计算相关文章发布数量和影响因子分析显示，美国在量子计算研究方面处于领先地位，中国位居第二，其他国家和地区如日本、德国、英国等也有较多论文发布。
• 量子计算技术发展趋势图从量子门数量、量子比特数量和量子体积三个维度呈现，IBM、Quantinnum等公司在不同维度上取得进展。
• 量子计算产业生态图谱显示，美国在产业链上具有明显优势，中国在量子计算领域崛起迅猛，欧洲国家如德国、法国等积极建设生态。
• 产业发展即将进入快速成长周期，量子计算云平台竞争格局呈现多元化特征，未来将朝着技术融合、计算效率提高、深度融合其他领域以及标准化规范化等方向发展。

量子通信与安全

• 量子通信与安全生态蓬勃发展，产业链相对成熟，产业链上游涵盖芯片、光源、单光子探测器、量子随机数发生器等，中游包括设备层、网络建设层和运营层，下游涵盖国防、金融、电网等应用行业。
• 量子密钥分发（QKD）和后量子密码学（PQC）发展呈现并驾齐驱之势，全球已有超过30个国家正在建设QKD基础设施，PQC技术正迈向成长期，商业化和应用探索在即。
• 产业生态建设不断完善，国家政策支持推动量子通信发展，跨国合作增加，量子通信领域的公司与量子计算、量子精密测量领域的公司相互合作，发现新机遇。
• 下游应用场景逐渐增多，量子安全需求推动了QRNG技术在多个领域的应用，QKD技术在金融、政务和国防等行业的应用不断拓展，通信领域的企业正在开发利用PQC技术的加密解决方案。
• 网络建设方面，美国、中国、新加坡等国家在陆地QKD基础设施网络建设方面取得进展，欧洲EuroQCI项目陆续开展，预计2027年投入使用，各国也在布局卫星通信建设。

量子精密测量

• 产业已进入多元化发展周期，产业链相关企业逐年增多，产品丰富且市场初具规模，下游应用市场前景广阔。
• 不同物理量的量子传感器成熟度存在差异，量子陀螺仪尚未展现优势，量子电场强计相对成熟，量子重力仪、量子磁力计等发展处于不同阶段。
• 未来，不同量子传感器之间的成熟度差异将逐步缩小，技术创新将成为推动产业发展的主要动力，跨领域合作将进一步加强，解决特定领域的技术难题，推动整个产业向成熟和商业化迈进。
• 下游应用市场前景广阔，网络时频管理、心理健康治疗等低市场规模应用，航空交通管制雷达、无卫星导航、卫星导航等大规模商业化领域，深海探测、电池改良、智能驾驶等领域，量子雷达技术的应用也将逐渐拓展。

各地区政策及进展

• 美国：政府高度重视并大力支持量子计算，科研创新和合作活跃，技术水平和引领能力处于全球前列，产业链相关企业数量众多，涵盖了各类型的企业。
• 中国：政府对该领域的高度支持和资金投入推动了企业数量的增加，在光量子计算机等方面取得了显著优势，技术水平和挑战能力迅速提升，但在量子芯片和超低温设备等方面与美国相比仍存在较大差距。
• 欧洲：各国政府通过量子技术行动计划等文件大力支持量子计算，欧洲国家在量子计算生态建设上表现出积极态势，德国、法国等欧洲国家在离子阱、中性原子等方向领先，但相对于美国，技术上还存在差距。
• 英国、德国、法国、加拿大、澳大利亚、日本、韩国：各国政府均出台了支持量子技术发展的政策，并在量子计算、量子通信与安全、量子精密测量三大领域上取得了重要进展。

投融资

• 2023年量子行业融资活动相对降温，融资金额大幅下降，融资主体地理分布分散，融资轮次普遍较少。
• 全球量子计算领域的投资规模在过去的四年中呈现出快速增长的态势，但2023年的投资情况出现了一些变化，总体融资金额较去年略有下降。
• 投资回落的原因包括宏观经济情况不佳、融资交易减少、国际竞争在量子领域日趋激烈等。

量子产业规模

• 2023-2035年，量子产业呈现出稳步增长趋势，产业规模从2023年的72.4亿美元增长到2030年的2377.8亿美元，7年间的年复合增长率（CAGR）达到64.68%；再到2035年的8716.5亿美元，5年间的年复合增长率（CAGR）达到29.67%。
• 各领域产业规模预测显示，量子计算产业规模有望超出预期，量子通信与安全领域产业规模预计不会出现重大变动，量子精密测量产业增长率相对较低。
• 各地区产业规模预测显示，美国在量子计算、量子通信与安全、量子精密测量三大领域均占据较大份额，中国在全球量子产业中的占比将逐渐提升。

产业展望

• 量子生态位日趋明确，中美各有所长稳坐量子第一梯队，欧洲寻求量子产业链上游自主可控，亚太多国积极融入欧美量子生态圈。
• 量子技术不断突破，机群技术与云平台联手推动量子计算，PQC与QKD的未来发展呈现并驾齐驱之势，量子精密测量六大方向各有明确突破目标。