量子技术全球专利景观的肖像

白皮书 | 2025年1月 目录 引言4 1全球量子技术专利族景观52比较与去年白皮书的内容93详细分析——改进的语料库134按国家/地区划分的情况185基于专利家族数量的欧洲领导人24结论27参考文献与书目28缩略语词汇表29定义30附录A：创建专利和专利申请语料库31 致谢 本白皮书由QuIC IP&Trade工作组编制。主要贡献者包括Jérôme Planté-Bordeneuve（Thales）、Erik Visscher（De Vries & Metman）、Guido Paola （量子 Delta NL），Nataliia Darmenko（EY），Magdalena Hauser（Parity 量子计算），Alexandra Paul（Pasqal）。 引言 目标 这项研究还关注了欧洲的地位。4关于美国和中国，并确定了主要欧洲量子技术参与者。 本白皮书概述了量子技术领域的专利布局，并对量子计算、量子通信和量子传感方面的状况进行了更详细的分析。 本研究包括以下主题： •与去年白皮书的对比•主要参与者分析•关注欧洲局势 该分析基于在2024年6月30日之前发布的活专利和专利申请。1. 这是本白皮书的第二版，继2024年1月发布的版本之后。[1]该研究基于截至2023年6月30日之前已公布的活跃专利和专利申请。2. 请注意，在发明申请方面，量子技术领域目前非常活跃，因此专利家族数量可能会发生相当显著的变化。 因此，这项新的研究提供了评估专利家族情况的机会。3并且在此期间的变化。 重要注意事项 1234读者应注意，从首次提交日期到首次出版日期之间有18个月的延迟。换句话说，这项研究仅包括在2023年1月1日之前首次申请的专利族。第一项研究于2024年1月发布，基于在30 June之前发布的有效专利和专利申请。2023年，即指在2022年1月1日之前首次提交。一个专利族是由涵盖相同或类似技术内容的专利申请组成的集合。该家族中的申请是与优先权要求相关联。（欧洲专利局网站）。对于本研究，欧洲指的是“地理上的欧洲”：27个欧盟国家加上英国、瑞士、挪威和冰岛。 1全球量子技术专利族景观 专利家族语料库创建的详细信息提供于附录A。 图1显示了专利族的数量以及每个三个部分的相应权重： •量子计算•量子通信（量子密码学和量子信息网络）•量子传感 平均每年增长相当强劲，2017-2022年期间总体增长率约为31%，在过去一年中逐渐降低。 量子计算和量子通信相较于量子传感明显更强。 对于量子计算，在此期间的平均增长率高达44%，去年更是增长至50%。 图3→ 第6页()显示了基于专利族数量，按来源国/地区识别的主要 参与者，包括美国、中国、欧洲和日本。 源量子计算与百度是该领域的中国领军企业。 从图3中得出的一个关键结论→ 第6页()这是六家中国公司和学术机构位列前十（按存活专利家 族数量），以及美国的三家公司和日本的一家公司。 关于量子通信，这一领域主要由来自中国和日本的公司和学术机构主导。 IQM芬蘭是此类圖表中的歐洲第一。 然而，重要的是要注意，正如以下所讨论的，极少数中国专利族扩展到中国以外（参见表3）。→ 第10页() 中国公司在量子计算以及量子通信领域也在大量投资（根据专利族数量）。 2比较与去年白皮书的内容 2.1 2023 年和 2024 年的关键数据 表2以下按国家/地区提供详细的信息，使用2024年和2023年的数据： 在本章中，我们比较了去年白皮书中提供的结果。[1]基于截至2023年6月30日之前发布的活跃专利和专利申请，以及当前基于截至2024年6月30日之前发布的活跃专利和专利申请。 您可以从QuIC网站下载上一版（2024年1月发行）的内容： QuIC-White-Paper-IPT-January-2024.pdf(euroquic.org) 比较两个专利组合（2023年6月；2024年6月）揭示了量子计算和量子通信领域的显著增长： 欧洲和中国在专利申请方面表现出特别强劲的增长势头，分别比上一年增长了33%和31%。 然而，对于中国而言，我们需要从不同角度考虑问题。如果我们考虑中国国际专利族（即至少有一个在中国以外的延伸或国际专利合作条约[PCT]的中国专利族），这些只占所有中国专利族的7%。 2023-2024年期间的增长（尽管仍然令人印象深刻）与2017-2022年期间的31%的总体增长率相比，呈现出相对放缓的趋势。 仅考虑这些国际专利族，中国在量子技术专利族中的相对权重从51%下降到7%。1如下所示： 2.2 2023年7月至2024年6月的主要参与者 在本节中，我们根据2023年7月至2024年6月间发布的专利族数量来研究主要参与者。 我们包括所有中国专利族，不仅包括源自中国的国际专利族。 主要公司和学术机构如下所示（颜色表示起源国家/地区），基于2023年7月至2024年6月间发布的专利族数量。 图表 5→ 第11页()显示，在2023年7月至2024年6月期间发表专利族数 量排名前十的组织中，共有七家中国公司和学术机构，以及两家日本公司和一家美国公司。 在欧洲，IQM芬兰在专利方面表现最为强劲，其次是Multiverse Computing。 表格3仅显示了源自中国的国际专利族，但包含来自所有其他国家的所有专利族，因为所有其他国家的专利在原籍国之外延展的比例要高得多。 对于美国，IONQ是量子领域的首个“纯玩家”。 如图6所示→ 第12页()显示，量子计算是专利申请最多的领域，其次是量子通信。量子传感远远落后于这两个领域。 请参阅第一份白皮书[1]对于按国家详细研究国际专利家族。 如表格2和表格3所示，仅考虑源于中国的国际专利家族（在这种情况下为7%）时，中国在量子技术中的权重与中国所有专利家族（在这种情况下为51%）相比有着显著的不同。 当考虑源自中国的国际专利族时，欧洲在量子技术领域排名第二，占总数的17%，仅次于代表总文献库49%的美国。 3详细分析——改进的语料库 3.1 优化后的“量子计算”语料库 3.2 从中国起源的国际专利族 本节根据我们对专利族语料库进行的某些改进更新了分析： 以下图表比较了按国家来源的专利家族数量。 针对来自中国的专利族，我们基于优先日期考虑了： •“量子计算”语料库的覆盖范围得到了扩展，不仅包括与量子计算相关的关键词（如“量子计算”、“量子计算机”等），而不是仅仅依赖CPC代码。•一个新的域名“量子技术-基础”被创建，其中包括与三个领域的（例如，光子对来源）相关的基本或通用技术专利族。 •每年提交的专利族总数•国际专利族（至少有一个在中国境外扩展或拥有PCT的专利族）的数量 以及按国家/地区划分的专利家族数量。 请参阅附录A获取更多细节。→ 第31页() 实施这些改进后，我们获得了如下描述的新语料库，其大小（比上述讨论中使用语料库大13%）显著增加。 如图所示，主要差异来自与量子计算相关的修改。 当仅考虑源自中国的国际专利族时，总语料库从17583个专利族降至9009个专利族，减少了51%。 如图7所示，这两个针对中国的数字相当不同。 中国源自的国际专利族数量每年都在增加，但仍然处于一个非常低的水平。 3.3 主要参与者 因此，在本章中，我们仅考虑源自中国的国际专利族，而不是所有中国专利族（包括国际专利族和仅国内专利族的专利族）。 图 8→ 第15页→ 16()并且9页面()提供量子技术领域主要参与者最新概况。 计算（中国），IQM（芬兰），PSI Quantum（美国），1QB信息技术（加拿大），Zappata Computing（美国），在专利族数量方面处于领先地位。 我们可以从图8-9中得出的主要变化是：第15-16页→ 6–7 ()与图3-4中的数据相比页面(), 在中国玩家数量和这些玩家的专利族数量方面均有增长。目前排名前三的中国公司分别是华为、Origin量子计算和阿里巴巴，其中华为排名第12。 考虑到欧洲的公司：IQM、博世、ID Quantique1,BT, Atos, Thales在专利族数量方面处于领先地位。 在排名前十的公司和学术机构（按活着的专利族数量计），有六家是美国公司，四家是日本公司。 考虑来自欧洲的RTOs：法国国家科学研究中心（CNRS）和法国原子能替代能源委员会（CEA）在专利家族数量方面位居领先。 考虑量子计算领域的“纯玩家”：IONQ（美国）、D Wave（加拿大）、RIGETTI（美国）、Quantinuum（美国-英国）、Origin Quantum 4按国家/地区划分的情况 本节分析每个受保护国家/地区的主要参与者和市场。 4.1 美国市场状况：美国专利 图10显示了主要玩家产生的美国专利（即，活跃的专利和在美专利商标局（USPTO）提交的专利申请）： 请注意，在本章中，我们考虑该国/地区的专利和专利申请（即申请提交的国家/地区）。因此，在中国，我们考虑所有在中国提交的申请。 4.2 中国市场情况：中国专利 4.3 日本市场状况：JP 专利 图12显示以下主要玩家生成的日本专利（即，有效的专利以及在日本专利局申请的专利申请）： 在顶级25名专利或专利申请（拥有欧洲专利局）的申请人中，前四名均为美国公司。法国国家科学研究中心（CNRS）是排名第九的欧洲学术机构，而IQM公司，排名第10，是欧洲首家公司。 4.4 欧洲市场情况：欧洲专利局（EP）专利 转向关注欧洲市场，我们考虑所有在欧盟专利局（EPO）提交专利和专利申请的公司及学术机构，无论首次提交的国家或起源地。 欧洲的分配者由四个RTOs（法国CNRS和CEA、荷兰QUTech、德国弗劳恩霍夫）和七家公司（IQM、Bull Atos、BT、ARQIT、Thales、Multiverse Computing、Pasqal）代表。与去年只有四家欧洲公司相比，这代表了一种改进。 下图表显示了在欧洲专利局（EPO）提交的活跃专利和专利申请的前25位申请人（颜色表示国籍）： 同时，如图10-11所示→ 第18-19页()显示美国和中国分别在其本国领先，但在欧洲专利局（ EPO）的情况则截然不同，欧洲玩家远远落后于美国或中国的竞争对手。 实际上，源自欧洲国家的欧洲专利局（EPO）专利或申请仅占所有发布的量子技术领域欧洲专利和专利申请的31%，而美国公司和学术机构保持着非常强的领先地位，占欧洲专利和专利申请的46%（见下表），中国份额也有显著增长。 4.5 按国家/地区比较专利情况 下方的图表展示了按国家/地区划分的保护情况（针对欧洲专利）。4美国专利、中国专利、日本专利），按来源国/地区划分： 与去年的研究相比，我们发现欧洲专利局（EPO）专利和专利申请的数量保持了相同的比例（即，源自欧洲的EPO专利和专利申请的增长率与总体增长率相匹配）。 图14：国家/地区保护比较按照国家/地区来源划分 关键点如下： 1)美国在EP专利的量子技术领域的相对份额依然强劲，占总份额的46%。2)中国将其市场份额从5%显著提升至9%。3)尽管源自欧洲的专利数量在EPO（欧洲专利局）提交的数量中显著增长，但相对比重并未改变，欧洲在其自身市场中仍然位居第二，仅次于美国。 如已指出，欧洲是唯一一个国内专利不排名第一的地区。 以下为我们提供的“反向”图表，展示了按来源国家/地区划分的比较，按保护国家/地区拆分（即，对于每个源自国家/地区的专利族：欧洲专利局（EP）专利数量、美国专利（US）数量、中国专利（CN）数量、日本专利（JP）数量）。 5基于专利族数量的欧洲领导者 关注公司： 5.1 欧洲领导企业（基于专利家族数量） •在量子计算IQM、Atos、Pasqal、Multiverse Computing、Orca Computing正领先这场竞赛。•在量子通信BT