9月12日,《2024上半年量子计算产业发展展望》报告通过光子盒官网发布。
亮点·摘要
报告表明,量子计算产业已进入快速成长周期。随着量子计算机硬件的不断升级、算法的不断优化、云平台的不断普及,更多来自不同领域的软硬件企业将投身量子计算,探索并推广量子计算在不同行业中的应用。预计量子计算将在金融、医药、材料等领域最先发挥作用,为下游行业带来颠覆性的创新。
与此同时,产业链上的合作与竞争也将更加激烈,投资和创新以及庞大的市场需求将成为推动产业前进的关键驱动力。各国政府也在不断颁布促进量子信息科技与产业的政策,通过立项与量子企业开展合作、注入研发资金,以争取在全球量子计算领域的竞争优势。
图:报告目录
扶摇直上九万里:
全力冲刺,算力革命近在咫尺
自2019年谷歌宣布“量子优越性”以来,量子信息科技的飞速发展,量子计算机也随之从理论走向实践、从高校进入企业,这预示着一场算力革命即将到来。
图:全球量子计算产业图谱(注:本图谱仅统计企业生态,高校、科研院所不在企业生态考虑范围之内。企业商品标识依据其对应产品分类,可重复出现。此次更新添加了Quantum Art、Infineon、NextGenQ、Q-Lion、奥量光子、量羲技术。)
具体来说,量子芯片方面,各国在超导、离子阱、光子、中性原子等多条技术路线上的投入,使得不同技术路线各有进步。特别是中性原子路线在量子比特数和相干时间方面取得了重大突破,刷新了记录。比如,加州理工学院利用光镊阵列囚禁了6100多个中性原子;阵列内超精细量子比特的相干时间为12.6秒。量子芯片的制造工艺也在不断优化,以提高生产效率与品质、降低生产成本。比如,英特尔优化一种300mm低温探测工艺,能够自动探测300mm晶圆上的自旋量子比特阵列中的单电子,获得整片晶圆上的自旋量子比特器件的大量数据,推动了将CMOS工艺应用于自旋量子比特器件的制造和测量。
在测控系统方面,低温化、精密化、集成化是主要的发展趋势。例如,Bluefors推出了微波读出模块,能够在毫开尔文温度下对信号进行近量子限放大,并将附加噪声降至最低。英特尔推出了处于毫开尔文温区的低温测控芯片Pando Tree,可为大规模硅量子比特控制实现更高效的整体解决方案。
此外,稀释制冷机作为量子计算机中的重要一环,一直扮演着关键角色。从上半年进展来看,欧美企业目前主要将精力放在产品定制、模块化、提高可拓展性、增大空间、减小占地面积等方面,中国企业则将重心放在国产替代,通过持续投入研发资金,如今已在高性能指标的国产稀释制冷机上取得了显著进展,打破了欧美的技术垄断,例如国盾量子、知冷低温。
量子计算机整机方面,上半年共有五家公司或科研单位推出了新一代产品,且已有芬兰IQM、法国Pasqal规划在下半年发布新品。这些商业行为无疑展现出量子计算的喜人前景。
图:下游代表应用
好风凭借力:
近些年,宏观经济下行压力较大,这使投资者变得更为谨慎,更愿意选择相对成熟、短期收益前景明确的投资领域,从而影响了量子计算领域整体的融资规模和活跃度。而量子计算技术尚处于发展阶段,风险较高,回归理性,这使得投资者变得更为审慎,在如此经济环境下的投资趋势会更加保守和理性。
从政策来看,与去年同期相比,数量有所上升,显示出各国政府对量子技术与产业的关注,也从侧面展现出当今量子信息领域的竞争日益白热化。前几年,美国发布了大量的量子政策,带动了美国量子信息科技的额发展,如今美国依旧保持领先。而今中国紧随其后,彰显出中国政府发展量子科技的决心,这必将为相关投资者带来信心。
八大观点
结语
2024上半年,量子计算产业开始逐渐恢复原有的发展活力。技术的突破、产业链的成熟、政策的支持和全球投资的热潮共同推动了这个领域的快速发展。随着量子计算机硬件的升级和算法的优化,量子计算云平台的日益完善,我们有理由相信,这一技术将在金融、医药、材料等多个领域发挥重要作用,为传统行业带来颠覆性的创新。全球范围内的竞争,尤其是中美两国在量子计算领域的飞速发展,预示着一场全球性的科技竞赛正在展开。我们期待这一领域未来能带来更多突破,为全人类带来更多的可能!
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光子盒研报|2024上半年全球量子计算产业发展展望
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