2024全球量子产业发展现状及展望报告-光子盒

2024/08量子信息年度系列报告2024全球量子产业发展现状及展望在2023年里，我们见证了全球量子领域取得的多方面的进展和突破，这些成就正在引领人类进入一个前所未有的量子时代。在量子计算方面，中美仍为全球第一梯队，占据了全球过半的产业份额。同时，欧洲与亚太地区（除中国）正不断加大对量子计算的投入、制定相关政策，以缩小与中美之间的差距。另一方面，多元发展成为产业竞争的关键动力，尤其是中性原子量子计算的迅猛发展令其成为通用量子计算机的强有力候选者。量子云平台的日益成熟，逐步降低量子计算的使用门槛和成本，令更多行业能够充分利用量子计算的能力，推动其应用范围和影响力的不断扩大。在量子通信与安全方面，中国与欧美分别引领量子密钥分发与后量子加密。随着两者以及量子随机数生成器的发展，通信制造业与电信运营商、银行、券商等领域将纷纷入局，通信与安全行业势必迎来翻天覆地的变化。在量子精密测量方面，中国仍与欧美存在一定差距，但部分指标已达到国际一流水准。预计未来十年，中国部分种类的量子传感器将赶超欧美，获得更大的产业份额。瑞士、德国等欧洲国家在量子精密测量领域与美国同处第一梯队，未来也仍将保持这一优势。然而，我们也不得不面对2023年量子行业融资活动相对降温的现实。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，等等。但好在寒冬已过，2024年上半年的表现令人欣慰。这份报告主要从国家和地区的视角出发，重点关注2023年各国家地区在投融资、政策、进展的表现，并对各国家的量子产业规模及其在全球中的占比进行预测，方便读者更加直观地看出各国家地区发展近况及趋势。最后，站在这个充满挑战和机遇的时刻，我们对2024年量子产业发展充满信心和期待。让我们携手共进，共同见证量子产业的蓬勃发展。光子盒研究院 院长 序言引领量子时代，共铸产业未来1声明01本报告体现的内容和阐明的观点力求独立、客观，本报告中的信息或所表述的观点均不构成投资建议，请谨慎参考。02本报告旨在梳理和呈现2023年度内全球范围内量子细分技术和产业领域发生的重要事件，涉及数据及信息以公开资料为主，以及对公开数据的整理。并且，结合发布之时的全球经济发展状态，对短期未来可能产生的影响进行预判描述。03本报告重点关注2023年1月1日至2023年12月31日间量子细分行业发生的相关内容，以当地时间报道为准，以事件初次发布之时为准。对同一内容或高度相似内容的再次报道，若跨年度，不视为2023年发生的重要事件。04本报告版权归光子盒所有，其他任何形式的使用或传播，包括但不限于刊物、网站、公众号或个人使用本报告内容的，须注明来源（2024全球量子产业发展展望 [R]. 光子盒. 2024.08）。本报告最终解释权归光子盒所有。05任何个人和机构，使用本报告内容时，不得对本报告进行任何有悖原意的引用、删减和篡改。未经书面许可，任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制、发表、印刷等。如征得同意进行引用、转载、刊发的，需在允许范围内。违规使用本报告者，承担相应的法律责任。06本报告引用数据、事件及观点的目的在于收集和归纳信息，并不代表赞同其全部观点，不对其真实性负责。07本报告涉及动态数据，呈现截至统计之时的情况，不代表未来情况，不够成投资建议，请谨慎参考。2引言声明第一章 2023量子产业发展概览一、量子计算发展情况综述01 量子计算芯片与软件算法蓬勃发展02 高性能计算与量子计算的融合已成为现实03 各大电信运营商竞相布局量子计算04 研究活跃科研成果频出05 硬件发展路线图不断更新06 产业链相关企业逐年增多07 生态建设日趋完善08 产业发展即将进入快速成长周期二、量子通信发展情况综述01 量子通信与安全生态蓬勃发展02 产业链相对成熟03 量子通信与安全产业链上游04 量子通信与安全产业链中游05 量子通信与安全产业链下游06 网络建设（陆地部分）：QKD网络建设07 网络建设（太空部分）：卫星通信建设三、量子精密测量发展情况综述01 产业已进入多元化发展周期02 产业链相关企业逐年增多03 产品丰富且市场初具规模04 下游应用市场前景广阔目录3第二章 各地区政策及进展一、美国二、中国三、欧洲四、英国五、德国六、法国七、加拿大八、澳大利亚九、日本十、韩国第三章 投融资一、融资金额大幅下降二、融资主体地理分布分散三、融资轮次普遍较少第四章 量子产业规模一、总体产业规模二、各领域产业规模01 全球量子计算产业规模02 全球量子通信产业规模03 全球量子精密测量产业规模三、各地区产业规模01 各地区量子计算产业规模02 各地区量子通信产业规模03 各地区量子精密测量产业规模目录4第五章 产业展望一、量子生态位日趋明确01 中美各有所长稳坐量子第一梯队02 欧洲寻求量子产业链上游自主可控03 亚太多国积极融入欧美量子生态圈二、量子技术不断突破01 机群技术与云平台联手推动量子计算02 PQC与QKD的未来发展呈现并驾齐驱之势03 量子精密测量六大方向各有明确突破目标目录52023量子产业发展概览第一章第一章2023量子产业发展概览第一章2023量子产业发展情况综述目录7一、量子计算发展情况综述01 量子计算芯片与软件算法蓬勃发展02 高性能计算与量子计算的融合已成为现实03 各大电信运营商竞相布局量子计算04 研究活跃科研成果频出05 硬件发展路线图不断更新06 产业链相关企业逐年增多07 生态建设日趋完善08 产业发展即将进入快速成长周期二、量子通信与安全发展情况综述01 量子通信与安全生态蓬勃发展02 产业链相对成熟03 量子通信与安全产业链上游04 量子通信与安全产业链中游05 量子通信与安全产业链下游06 网络建设（陆地部分）：QKD网络建设07 网络建设（太空部分）：卫星通信建设三、量子精密测量发展情况综述01 产业已进入多元化发展周期02 产业链相关企业逐年增多03 产品丰富且市场初具规模04 下游应用市场前景广阔本部分根据技术创新、实际效益以及科研引领等评价标准，选取了2023年量子计算领域的十项最重要进展，包括首次成功应用、有效实验验证、新颖架构设计、参数最值、实际效用提升、采用方案者数量及影响力，以及是否有重大科研突破和广泛报道。总体进展按照量子计算芯片以及软件算法云平台两个大方向展示。第一章2023量子产业发展概览量子计算芯片与软件算法蓬勃发展01图表 2023年全球量子计算十项重要进展 量子云平台 混合计算与大模型 容错算法英伟达发布了DGX Quantum系统，结合了CUDA Quantum和H100 NVL等技术，为GPT等生成式AI大模型提供了量子经典混合计算的加速平台。Quantinuum使用逻辑量子比特在其H1量子计算机上实现了容错算法，通过“随机量子相位估计”计算了氢分子的基态能量。Q-CTRL的错误抑制技术（名为Q-CTRL Embedded）已被集成到IBM云量子服务中，现在用户只需轻按开关，就能降低错误率。 量子纠错 传输与存储 量子芯片架构 量子比特数量与量子体积 相干时间Q