Рынок корпоративных квантовых вычислений — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз, сегментированный по компонентам (система, сервисы), по развертыванию (облако, локально), по применению (оптимизация, моделирование, машинное обучение, другие), по регионам и конкуренции, 2019–2029F

Обзор рынка

Глобальный

Корпоративные квантовые вычисления относятся к применению технологий квантовых вычислений в бизнес-средах для решения сложных задач, с которыми сталкиваются классические компьютеры, таких как оптимизация, криптография и анализ крупномасштабных данных. В отличие от традиционных вычислений, которые используют биты в качестве наименьшей единицы информации, квантовые вычисления используют кубиты, которые могут представлять и обрабатывать информацию в нескольких состояниях одновременно из-за таких явлений, как суперпозиция и запутанность. Эта возможность позволяет квантовым компьютерам выполнять определенные вычисления экспоненциально быстрее, чем их классические аналоги. Поскольку отрасли все чаще ищут инновационные решения для повышения эффективности, снижения затрат и получения конкурентных преимуществ, спрос на корпоративные квантовые вычисления готов к существенному росту. Ожидается, что рынок будет расти из-за нескольких ключевых факторовпродолжающегося развития квантового оборудования и программного обеспечения, которые делают квантовые технологии более доступными и практичными для бизнеса; значительных инвестиций как со стороны частного, так и государственного секторов, включая технологических гигантов и правительства, которые финансируют исследования и разработки для ускорения квантовых инноваций; растущего сотрудничества между академическими кругами и промышленностью для использования квантовых алгоритмов и приложений, адаптированных к конкретным бизнес-потребностям; и появления специализированных квантовых облачных сервисов, которые позволяют предприятиям экспериментировать с квантовыми вычислениями без необходимости значительных первоначальных инвестиций в оборудование. Такие отрасли, как финансы, фармацевтика, логистика и кибербезопасность, особенно готовы извлечь выгоду из возможностей квантовых вычислений, поскольку они часто имеют дело с большими наборами данных и сложными задачами оптимизации. По мере того, как организации начинают осознавать потенциал квантовых технологий для революции в своей деятельности, скорость их принятия, вероятно, увеличится. Образовательные инициативы, направленные на повышение квалификации рабочей силы в области квантовых вычислений, также будут способствовать росту рынка, подготавливая новое поколение специалистов, оснащенных для использования этих технологий. В течение следующих нескольких лет рынок корпоративных квантовых вычислений также будет стимулироваться растущим интересом к гибридным квантово-классическим вычислительным решениям, позволяющим организациям легко интегрировать квантовые возможности в свои существующие инфраструктуры. По мере развития ландшафта нормативные рамки и этические соображения будут играть решающую роль в руководстве ответственным развертыванием квантовых технологий. В целом, поскольку предприятия стремятся к инновациям и операционному совершенству в условиях все более жесткой конкуренции, рынок корпоративных квантовых вычислений настроен на значительное расширение, обусловленное технологическими достижениями, стратегическими инвестициями и растущим признанием преобразующего потенциала квантовых вычислений в различных секторах.

Ключевые драйверы рынка

Достижения в квантовых технологиях

Быстрые достижения в квантовых технологиях фундаментально меняют ландшафт рынка корпоративных квантовых вычислений. По мере того, как исследователи и инженеры внедряют инновации в этой области, разработка более стабильных кубитов, улучшенных методов исправления ошибок и новых квантовых алгоритмов становится все более осуществимой. Улучшения в оборудовании, такие как сверхпроводящие кубиты и системы захваченных ионов, имеют решающее значение, поскольку они повышают вычислительную мощность и надежность квантовых компьютеров. Эти достижения позволяют организациям решать сложные вычислительные задачи, с которыми сталкиваются традиционные системы, такие как оптимизация в логистике, сложное моделирование в фармацевтике и сложное финансовое моделирование. Продолжающиеся исследования в области квантовой коррекции ошибок и отказоустойчивых квантовых вычислений обещают сделать эти технологии более надежными и применимыми к реальным сценариям. Поскольку компании видят практические преимущества этих достижений, ожидается, что аппетит к корпоративным квантовым решениям резко возрастет, что значительно подстегнет рост рынка.

Растущий спрос на решение сложных проблем

Поскольку предприятия продолжают сталкиваться с многогранными проблемами в различных секторах, спрос на сложные возможности решения проблем становится более выраженным, чем когда-либо. Традиционные методы вычислений часто не справляются с решением сложных задач оптимизации, выполнением моделирования и эффективной обработкой огромных наборов данных. Квантовые вычисления выделяются своей способностью выполнять вычисления с беспрецедентной скоростью благодаря своим уникальным свойствам, таким как суперпозиция и запутанность. Такие отрасли, как финансы, здравоохранение и управление цепочками поставок, прекрасно осведомлены о потенциальных применениях квантовых вычислений для решения сложных задач, таких как оценка рисков, разработка лекарств и оптимизация логистики. Эта растущая осведомленность и спрос на передовые решения побуждают предприятия более серьезно изучать квантовые технологии. По мере того, как организации начинают осознавать преимущества квантовых вычислений в решении сложных задач, рынок корпоративных квантовых вычислений, вероятно, значительно расширится.

Растущий интерес к гибридным квантово-классическим решениям

Тенденция к гибридным квантово-классическим вычислительным решениям представляет собой значительный драйвер для рынка корпоративных квантовых вычислений. Поскольку организации стремятся интегрировать квантовые возможности в свои существующие инфраструктуры, гибридные модели позволяют им использовать как классические, так и квантовые ресурсы для повышения вычислительной эффективности. Такой подход позволяет предприятиям более эффективно решать конкретные задачи, не прибегая изначально полностью к квантовой инфраструктуре. Предприятия могут постепенно внедрять квантовые технологии, продолжая при этом полагаться на свои устоявшиеся классические системы. Такая гибкость особенно привлекательна для организаций, которые могут не решаться полностью перейти на квантовые вычисления из-за опасений по поводу готовности или затрат. Поскольку гибридные решения становятся все более распространенными, они привлекут больше предприятий в сферу квантовых вычислений, тем самым стимулируя рост рынка. Разработка инструментов и платформ, которые облегчают бесшовную интеграцию квантовых вычислений в традиционные рабочие процессы, еще больше повысит привлекательность гибридных моделей, ускоряя темпы внедрения.

Фокус на безопасности данных и криптографии

Ключевые проблемы рынка

Высокие затраты на разработку и внедрение

Одной из наиболее существенных проблем, с которыми сталкивается рынок корпоративных квантовых вычислений, являются существенные затраты, связанные с разработкой и внедрением квантовых технологий. Создание и поддержание инфраструктуры квантовых вычислений требуют значительных финансовых вложений. Квантовые компьютеры требуют специализированного оборудования, которое работает в экстремальных условиях, таких как температуры, близкие к абсолютному нулю, что требует передовых систем охлаждения и сложных сред для обеспечения стабильности работы. Эти технические требования приводят к высоким капитальным затратам, что затрудняет выход на рынок для небольших организаций или стартапов.

Расходы не заканчиваются покупкой оборудования. Предприятия также должны инвестировать в постоянное обслуживание и модернизацию, чтобы поддерживать работоспособность и конкурентоспособность своих квантовых систем. По мере развития квантовых технологий организации могут столкнуться с необходимостью частого обновления своих систем, что еще больше увеличивает расходы. Этот экономический барьер создает неравенство между крупными предприятиями с глубокими карманами, которые могут позволить себе инвестировать в эти передовые технологии, и небольшими фирмами, которые могут быть исключены из использования квантовых вычислений для получения конкурентного преимущества. Высокие затраты, связанные с обучением персонала квантовой механике и программированию, также увеличивают финансовое бремя. Организациям необходимо инвестировать в специализированные программы обучения или нанимать экспертов, что может быть непомерно дорогим. В результате многие предприятия могут не решиться вкладывать значительные ресурсы в квантовые вычисления, тем самым сдерживая рост рынка.

Ограниченная доступность квалифицированной рабочей силы

Нехватка квалифицированных специалистов, владеющих квантовыми вычислениями, представляет собой еще одну серьезную проблему для рынка корпоративных квантовых вычислений. Квантовые вычисления — это узкоспециализированная область, которая сочетает принципы квантовой механики с передовыми вычислительными методами. Сложность этих концепций затрудняет для учебных заведений разработку комплексных учебных программ, которые адекватно подготавливают выпускников к карьере в области квантовых технологий. Следовательно, количество квалифицированных специалистов, поступающих на работу, ограничено, что создает значительный разрыв в навыках.

Организации, стремящиеся внедрить квантовые решения, часто сталкиваются с трудностями при подборе команд, обладающих необходимыми знаниями как в области квантовой теории, так и в области ее практического применения. Эта нехватка квалифицированного персонала может помешать прогрессу в разработке и развертывании квантовых алгоритмов и систем, в конечном итоге замедляя внедрение квантовых технологий на предприятиях. Существующей рабочей силе может потребоваться обширная переподготовка для перехода от классических вычислений к квантовым вычислениям, что еще больше усложнит процесс найма. Поскольку предприятия стремятся использовать потенциал квантовых технологий, неспособность найти и удержать квалифицированных работников останется существенным препятствием, не позволяя организациям в полной мере извлечь выгоду из преимуществ квантовых вычислений. Чтобы преодолеть эту проблему, заинтересованные стороны на рынке должны отдавать приоритет инвестициям в образовательные инициативы, которые способствуют повышению осведомленности и развитию навыков в области квантовых вычислений. Создание партнерств с университетами и научно-исследовательскими институтами также может способствовать созданию учебных программ, направленных на развитие нового поколения квантовых специалистов, но это потребует времени и ресурсов.

Неопределенная нормативная среда

Развивающийся нормативный ландшафт вокруг квантовых вычислений создает проблемы для предприятий, стремящихся внедрить эти технологии. Поскольку квантовые вычисления продолжают быстро развиваться, регулирующие органы и правительства все еще находятся в процессе создания рамок для решения различных этических, безопасных и конфиденциальных проблем. Отсутствие четких руководящих принципов создает атмосферу неопределенности, из-за которой организации не решаются инвестировать в квантовые технологии. Эта неопределенность может привести к задержкам в принятии решений и осторожному подходу к внедрению, что в конечном итоге сдерживает инновации и рост рынка.

Также могут возникнуть вопросы регулирования, касающиеся конфиденциальности данных, особенно когда квантовые вычисления применяются к конфиденциальной информации. Организации должны обеспечить соблюдение существующих правил защиты данных, таких как Общий регламент по защите данных в Европе и различные законы о конфиденциальности в других регионах. Уникальные возможности квантовых вычислений поднимают вопросы об адекватности текущих нормативных рамок для защиты от потенциальных рисков, включая возможность атак с использованием квантовых технологий на методы шифрования. В результате компании могут столкнуться с трудностями в навигации по сложному нормативному ландшафту при попытке внедрения инноваций. Поскольку квантовые вычислительные технологии становятся все более распространенными, регулирующие органы, вероятно, будут уделять больше внимания их развертыванию и использованию. Такое повышенное внимание может привести к более строгим правилам, которые могут наложить дополнительное бремя соответствия на организации, желающие внедрить квантовые решения. Чтобы смягчить эти проблемы, предприятия должны активно взаимодействовать с политиками и вносить вклад в разработку нормативно-правовой базы, которая уравновешивает инновации с этическими соображениями. Поступая так, предприятия могут помочь сформировать среду, которая способствует ответственному использованию квантовых технологий, гарантируя, что преимущества могут быть реализованы безопасным и соответствующим образом.

Основные тенденции рынка

Расцвет кванта как услуги

Появление кванта как услуги является ключевой тенденцией на рынке корпоративных квантовых вычислений, преобразуя то, как организации получают доступ к квантовым вычислительным ресурсам и используют их. Предлагая облачные платформы, которые обеспечивают доступ по требованию к квантовым возможностям, ведущие технологические компании демократизируют использование квантовых вычислений. Эта модель позволяет предприятиям экспериментировать с квантовыми технологиями без необходимости существенных первоначальных инвестиций в специализированное оборудование. Организации могут использовать квантовые алгоритмы для решения сложных задач, минимизируя при этом риски и капитальные затраты.

Сотрудничество между академией и промышленностью

Тенденция сотрудничества между академией и промышленностью становится все более важной на рынке корпоративных квантовых вычислений. Академические учреждения играют решающую роль в продвижении квантовых исследований, часто находясь на переднем крае теоретических прорывов и экспериментальных инноваций. Между тем, отраслевые партнеры вносят практические идеи и ресурсы, обеспечивая коммерциализацию квантовых технологий. Такое сотрудничество облегчает передачу знаний, что приводит к разработке новых квантовых алгоритмов, программных решений и приложений, которые решают реальные проблемы, с которыми сталкиваются предприятия.

Благодаря совместным исследовательским инициативам, стажировкам и программам обучения академия и промышленность могут работать вместе, чтобы подготовить квалифицированную рабочую силу, способную справиться со сложностями квантовых вычислений. Эта синергия не только ускоряет инновации, но и гарантирует, что квантовые решения разрабатываются с учетом потребностей бизнеса. По мере того, как все больше организаций признают ценность академических партнерств, ландшафт рынка корпоративных квантовых вычислений будет продолжать развиваться. Эта тенденция, вероятно, расширит возможности квантовых технологий и обеспечит их эффективную интеграцию в различные секторы, что в конечном итоге приведет к более широкому внедрению и росту рынка.

Акцент на этических соображениях и ответственном развертывании

По мере раскрытия потенциала квантовых вычислений все больше внимания уделяется этическим соображениям и ответственному развертыванию на рынке корпоративных квантовых вычислений. Заинтересованные стороны, включая предприятия, регулирующие органы и исследователей, становятся все более осведомленными о последствиях квантовых достижений, особенно в отношении конфиденциальности данных, безопасности и общественного воздействия. Эта возросшая осведомленность побуждает организации принимать этические рамки и передовые практики для руководства своими квантовыми инициативами, гарантируя, что они вносят положительный вклад в общество, одновременно снижая потенциальные риски.

Компании все больше внимания уделяют разработке квантовых решений, которые являются прозрачными и соответствуют существующим нормам. Эта тенденция имеет решающее значение для укрепления доверия между клиентами и заинтересованными сторонами, а также для обеспечения того, чтобы преимущества квантовых вычислений реализовывались безопасным и этичным образом. Поскольку организации стремятся к ответственному внедрению инноваций, они, вероятно, будут инвестировать в исследования, которые рассматривают этические последствия квантовых технологий. Такой акцент на ответственном развертывании не только улучшит репутацию организаций, но и будет способствовать устойчивому росту рынка корпоративных квантовых вычислений за счет содействия более ответственному подходу к технологическому прогрессу.

Сегментарные идеи

Компонентные идеи

Системный сегмент доминировал на рынке корпоративных квантовых вычислений в 2023 году и, как ожидается, сохранит свое доминирование в течение всего прогнозируемого периода. Этот сегмент включает в себя аппаратные компоненты, необходимые для квантовых вычислений, такие как квантовые процессоры, кубиты и специализированные системы охлаждения, которые необходимы для работы квантовых компьютеров. Растущий спрос на передовые вычислительные возможности в различных отраслях, включая финансы, здравоохранение и логистику, привел к значительным инвестициям в квантовые системы. Организации стремятся использовать квантовые технологии для решения сложных задач, оптимизации процессов и улучшения принятия решений, что усилило внимание к приобретению надежного квантового оборудования. Поскольку предприятия стремятся разрабатывать и внедрять практические приложения квантовых вычислений, необходимость в высокопроизводительных квантовых системах становится все более критической. Ожидается, что продолжающиеся достижения в области квантовых аппаратных технологий в сочетании с ростом предложений Quantum as a Service укрепят сегмент систем, предоставляя предприятиям более доступные и мощные решения. Акцент на интеграции квантовых систем в существующие инфраструктуры, наряду с растущим признанием их потенциальных преимуществ, еще больше укрепит доминирование этого сегмента на рынке. Поскольку организации продолжают изучать преобразующую силу квантовых вычислений, прогнозируется рост инвестиций в системы, что обеспечит устойчивый рост и лидерство на рынке корпоративных квантовых вычислений.

Региональные данные

Северная Америка стала доминирующим регионом на рынке корпоративных квантовых вычислений в 2023 году, и ожидается, что она сохранит свои лидирующие позиции в течение всего прогнозируемого периода. Это доминирование можно объяснить несколькими ключевыми факторами, включая существенные инвестиции как частного, так и государственного секторов в исследования и разработки квантовых технологий. Крупные технологические компании, академические институты и государственные учреждения в Соединенных Штатах и Канаде активно занимаются продвижением возможностей квантовых вычислений, способствуя созданию экосистемы, способствующей инновациям и сотрудничеству. Наличие надежной инфраструктуры, включая хорошо зарекомендовавшие себя технологические центры и квалифицированную рабочую силу, позволяет североамериканским предприятиям эффективно внедрять и интегрировать квантовые решения в свою деятельность. Регион также выигрывает от сильного акцента на разработке практических приложений квантовых вычислений в различных отраслях, таких как финансы, здравоохранение и логистика, что стимулирует спрос на эти передовые технологии. Растущая осведомленность о конкурентных преимуществах, предлагаемых квантовыми вычислениями, мотивирует организации инвестировать в квантовые исследования и внедрение, еще больше укрепляя позиции Северной Америки на рынке. Поскольку предприятия осознают потенциал квантовых технологий для решения сложных задач и повышения операционной эффективности, регион готов к устойчивому росту и инновациям на рынке корпоративных квантовых вычислений. Сочетание инвестиций, инфраструктуры и культуры инноваций выводит Северную Америку на лидирующие позиции, делая ее центром развития квантовых вычислений в ближайшие годы.

Последние разработки

• В сентябре 2024 года QuantWare, ключевой игрок в области технологий масштабирования квантового оборудования, представила Crescendo-E, усовершенствованный параметрический усилитель бегущей волны (TWPA), разработанный специально для корпоративных клиентов. Это инновационное решение отвечает требованиям к объему и надежности крупных предприятий, гарантируя, что по мере расширения этими клиентами своих квантовых систем они могут рассчитывать на надежные и гибкие цепочки поставок. Crescendo-E не только повышает производительность квантовых вычислительных систем, но и ставит во главу угла доступность, что делает его важнейшим компонентом для предприятий, стремящихся оптимизировать свои операции и эффективно удовлетворять растущие вычислительные потребности.
• В мае 2024 года компания IQM Quantum Computers, поставщик технологий квантовых вычислений, объявила о сотрудничестве с Hewlett Packard Enterprise с целью проведения совместной демонстрации интеграции квантовых вычислений и высокопроизводительных вычислений на ISC High Performance 2024, ведущей международной конференции по суперкомпьютерам в Гамбурге. Целью этого партнерства является создание основы для будущих интегрированных предложений между двумя организациями. Совместные демонстрации, разработанные командами Hewlett Packard Labs и IQM, будут представлены на стендах обеих компаний — L39 для IQM и C10 для HPE — подчеркивая достижения в направлении гибридного решения, которое объединяет возможности квантовых и высокопроизводительных вычислений.

Ключевой рынок Игроки

• MicrosoftCorporation
• Amazon.com,Inc.
• IntelCorporation
• IBMCorporation
• RigettiComputing, Inc.
• D-WaveSystems Inc.
• HoneywellInternational Inc.
• IonQ, Inc.
• QuantumComputing, Inc.
• FujitsuLimited