世界資訊：量子計算機行業(yè)發(fā)展趨勢及現(xiàn)狀分析2023

近日，我國首個量子信息技術(shù)領(lǐng)域國家標準《量子計算術(shù)語和定義》通過國家市場監(jiān)督管理總局(國家標準化管理委員會)批準，正式發(fā)布，將于2023年12月1日開始實施，標準編號GB/T 42565-2023。

該標準是全國量子計算與測量標準化技術(shù)委員會(SAC/TC 578)首個獲批發(fā)布的國家標準，由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)和濟南量子技術(shù)研究院牽頭制定，規(guī)范了量子計算通用基礎(chǔ)、硬件、軟件及應(yīng)用方面相關(guān)的術(shù)語和定義，為量子計算領(lǐng)域相關(guān)科研報告編寫、標準制定、技術(shù)文件編制等工作提供規(guī)范指導(dǎo)，為我國量子信息技術(shù)領(lǐng)域科技、產(chǎn)業(yè)、標準化協(xié)同發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。

量子計算機行業(yè)發(fā)展趨勢及現(xiàn)狀分析2023

【資料圖】

量子計算機的巨大潛力，還與量子力學(xué)中的另一個著名概念“量子糾纏”有關(guān)，即各個量子比特可通過量子糾纏聯(lián)系在一起。量子比特的概念雖然抽象，但量子計算機并非虛幻。建造它們的理論基礎(chǔ)已搭建好，但是要實現(xiàn)它們，還要面臨一項艱巨的挑戰(zhàn)。

根據(jù)光子盒的預(yù)測，到2027年，全球量子計算行業(yè)的市場規(guī)模將達到87億美元;到2030年，整體產(chǎn)業(yè)規(guī)模預(yù)計將達到1197億美元。行業(yè)應(yīng)用的規(guī)模逐步擴大，整機采購需求增加，云服務(wù)和應(yīng)用解決方案的采購訂單量大增。到2035年，該產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望達到6070億美元。

量子計算未來應(yīng)用領(lǐng)域基于更高的計算能力和更低的能耗，量子計算可以完成經(jīng)典計算機幾乎不可能完成的計算難題，諸如大數(shù)分解、復(fù)雜路徑搜索等。

由于原理復(fù)雜、成本高、操作難等問題，過去很長一段時間，量子計算就像是天邊的一顆明珠，即便知道它蘊藏著巨大能量，仍舊只能遠觀，無法靠近。但現(xiàn)在，量子計算云平臺的出現(xiàn)打破了這道“隔閡”，對更多人甚至普通人來說，我們沒有哪一刻比現(xiàn)在離量子計算更近了。

量子計算機是基于量子力學(xué)原理構(gòu)建的計算機。量子態(tài)疊加原理使得量子計算機 每個量子比特(qubit)能夠同時表示二進制中的 0 和 1，從而相較經(jīng)典計算機算力發(fā)生爆發(fā)式增長，形成“量子優(yōu)越性”。

量子計算機的特點主要有運行速度較快、處置信息能力較強、應(yīng)用范圍較廣等。與一般計算機比較起來,信息處理量愈多，對于量子計算機實施運算也就愈加有利,也就更能確保運算具備精準性。量子計算機擁有強大的量子信息處理能力，對于目前海量的信息，能夠從中提取有效的信息進行加工處理使之成為新的有用的信息。量子信息的處理先需要對量子計算機進行儲存處理，之后再對所給的信息進行量子分析。運用這種方式能準確預(yù)測天氣狀況，目前計算機預(yù)測的天氣狀況的準確率達75%，但是運用量子計算機進行預(yù)測，準確率能進一步上升，更加方便人們的出行。

與通用計算機相比，“九章”還只是“單項冠軍”。但其超強算力，在圖論、機器學(xué)習(xí)、量子化學(xué)等領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用價值。

量子計算機的產(chǎn)業(yè)鏈與經(jīng)典計算機的非常類似。量子計算機的產(chǎn)業(yè)鏈也是包含了硬件、軟件、云服務(wù)這三個層次。

類比于經(jīng)典計算機產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展過程，在整個量子計算機產(chǎn)業(yè)鏈中，最先爆發(fā)的是它的硬件產(chǎn)業(yè)。

目前發(fā)展迅速的是非通用型量子計算機，而通用型量子計算機還處于起步階段。

通用型量子計算機和非通用型量子計算機最終將在市場上共存，并最終共同向經(jīng)典計算機的市場份額發(fā)起挑戰(zhàn)。

科學(xué)家預(yù)測，經(jīng)典計算機未來仍將承擔收發(fā)郵件、視頻音樂、網(wǎng)絡(luò)游戲等功能，而量子計算機則將用于解決大型分子模擬、尋找大數(shù)質(zhì)因數(shù)等經(jīng)典計算機無法模擬的領(lǐng)域，并在 AI 計算領(lǐng)域?qū)鹘y(tǒng)算力進行提升。

據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)院研究報告《2022-2027年中國量子計算機行業(yè)市場深度調(diào)研與投資風(fēng)險預(yù)測報告》分析

量子計算機還處在早期發(fā)展的階段，倘若類比經(jīng)典計算機，今天的量子計算機還處在經(jīng)典計算機的電子管時代，就連最底層的物理載體還沒有完全形成。 目前主流的技術(shù)路徑有超導(dǎo)、半導(dǎo)、離子阱、光學(xué)以及量子拓撲這五個方向。前四種路徑均已制作出物理原型機，但量子拓撲這一微軟重注的方向尚無物理層面的實現(xiàn)。

量子計算機正是通過量子疊加實現(xiàn)同時存儲大量信息的功能。因此，它們可以在處理復(fù)雜任務(wù)時，快速存儲大量數(shù)據(jù)，探索多種可能并選擇最有效的解決途徑。量子計算機的巨大潛力，還與量子力學(xué)中的另一個著名概念“量子糾纏”有關(guān)，即各個量子比特可通過量子糾纏聯(lián)系在一起。盡管量子計算機仍處于起步階段，但一旦能夠大規(guī)模應(yīng)用，其必將掀起一場顛覆性的革命。

2021年，全球量子計算市場規(guī)模約為8億美元，預(yù)計到2024年市場規(guī)模將增長到40億美元左右。2031年到2042年，量子計算機將在模擬、搜索和運算中執(zhí)行高級功能，實現(xiàn)各類商業(yè)應(yīng)用，對比經(jīng)典計算機具有明顯的優(yōu)勢。到2027年，全球量子計算機市場規(guī)模將達到107億美元。

目前，產(chǎn)業(yè)界認為量子計算可能會成為機器學(xué)習(xí)發(fā)展的“神助攻”或開辟嶄新的量子機器學(xué)習(xí)領(lǐng)域。

根據(jù)Hyperion Research最新展望，全球量子計算市場2022年市場規(guī)模6.14億美元，預(yù)計到2025年達到12.08億美元，CAGR 25%，其中機器學(xué)習(xí)市場占比25%，被認為是最有潛力的應(yīng)用市場之一。

量子計算主要依賴量子疊加和干涉等原理實現(xiàn)并行計算，能在某些傳統(tǒng)計算機計算困難的問題上提供指數(shù)級加速，即可實現(xiàn)“量子計算優(yōu)越性”，是未來計算能力跨越式發(fā)展的重要方向。

量子計算機行業(yè)研究報告旨在從國家經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略入手，分析量子計算機未來的政策走向和監(jiān)管體制的發(fā)展趨勢，挖掘量子計算機行業(yè)的市場潛力，基于重點細分市場領(lǐng)域的深度研究，提供對產(chǎn)業(yè)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、區(qū)域結(jié)構(gòu)、市場競爭、產(chǎn)業(yè)盈利水平等多個角度市場變化的生動描繪，清晰發(fā)展方向。

欲了解更多關(guān)于量子計算機行業(yè)的市場數(shù)據(jù)及未來行業(yè)投資前景，可以點擊查看中研普華產(chǎn)業(yè)院研究報告《2022-2027年中國量子計算機行業(yè)市場深度調(diào)研與投資風(fēng)險預(yù)測報告》。

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