2024全球量子产业发展报告-202408

2024全球量子产业发展现状及展望

1. 量子计算

1. 芯片与软件算法蓬勃发展

   • 进展：2023年，全球量子计算领域取得了多项重要进展，如IBM发布DGX Quantum系统，结合了CUDA Quantum和H100 NVL技术，为生成式AI大模型提供量子经典混合计算加速。
   • 硬件路线图：IBM、Quantinnum和QuEra等公司持续更新硬件路线图，如Quantinnum的H-Series量子计算机连续创下了三个量子体积（QV）的新纪录，达到219。

2. 高性能计算与量子计算融合

   • 进展：各大电信运营商积极布局量子计算，如中国电信发布“天衍”量子计算云平台，实现经典与量子任务统一调度。
   • 生态系统：全球主要电信运营商在量子计算领域的布局日益加深，如与IBM、IonQ等企业建立战略合作关系，共同推进量子计算技术的实际应用和商业化进程。

3. 研究活跃

   • 科研成果：2023年，量子计算相关顶级期刊发表大量论文，美国以144篇论文遥遥领先，占总发文量的48%。
   • 硬件路线图：量子计算硬件路线图不断更新，如IBM预计2033年将达到5000量子门，Quantinnum预计2029年量子体积将达到2^25。

4. 产业链相关企业增多

   • 生态建设：量子计算产业链相关企业逐年增多，形成完整的生态系统，涵盖从整机到软件算法等多个环节。

2. 量子通信与安全

1. 产业发展

   • 进展：中国和欧美分别引领量子密钥分发与后量子加密技术，如中国在量子通信领域取得突破，而欧美在量子安全领域表现突出。
   • 网络建设：QKD网络建设和卫星通信建设稳步推进，如德国启动Euro-Q-Exa量子计算机招标，系统将由莱布尼茨超级计算中心托管和运营。

2. 生态建设

   • 上游：量子通信产业链上游企业不断增多，如理化学研究所成功开发出日本第一台超导量子计算机。
   • 下游：下游应用市场前景广阔，电信运营商、银行、券商等领域纷纷入局，推动量子通信与安全行业的快速发展。

3. 量子精密测量

1. 多元化发展

   • 进展：中国和欧美在量子精密测量领域均取得显著进展，部分指标达到国际一流水平。
   • 市场前景：未来十年，中国部分种类的量子传感器有望赶超欧美，获得更大的产业份额。

2. 技术突破

   • 研究：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，未来将继续保持优势。

4. 产业展望

1. 生态位明确

   • 中美：中美在量子计算领域各自占据优势，中国在光量子计算机等方面取得显著进展，但仍存在与美国的差距。
   • 欧洲：欧洲国家积极寻求量子产业链上游自主可控，如德国政府通过量子技术行动计划推动量子技术发展。

2. 技术突破

   • 机群技术：量子计算与云平台联手推动量子计算技术的发展。
   • 量子安全：PQC与QKD的未来发展呈现并驾齐驱之势，显示出量子安全技术的巨大潜力。

结论

全球量子产业在2023年取得了显著进展，特别是在量子计算、量子通信与安全以及量子精密测量领域。尽管面临一些挑战，如融资活动相对降温，但整体趋势向好。未来，随着技术的不断突破和生态建设的不断完善，量子产业将迎来更加繁荣的发展。