기타

量子计算行业的转折点:2025年商业化竞争与市场重组

Editor
7 분 읽기

截至2025年12月,量子计算行业在技术成熟度和商业化可能性方面迎来了重大转折点。过去十年主要在研究所和大学进行的理论研究现在已发展为实际的商业解决方案,全球企业正在激烈竞争以获得量子优势(quantum advantage)。根据市场研究机构麦肯锡(McKinsey)的最新报告,全球量子计算市场规模预计将从2025年的13亿美元增长到2030年的850亿美元,年均增长率为85%,呈现出爆炸性增长。

量子计算行业的转折点:2025年商业化竞争与市场重组
Photo by DALL-E 3 on OpenAI DALL-E

特别值得注意的是,除了原本主导量子计算研究的美国和欧洲企业外,亚洲企业的积极市场参与也使得竞争格局更加复杂。韩国的三星电子和SK海力士分别宣布投资50亿美元和30亿美元用于开发量子计算用半导体和存储技术,而日本的富士通和NEC也在构建自己的量子计算平台。亚洲企业的参与为原本以美国为中心的技术生态系统创造了新的动态关系。

目前被认为在量子计算领域拥有最先进技术的纽约总部的IBM,在2025年11月发布了新的1,000量子比特处理器“Heron”,再次确认了其技术优势。IBM的量子计算业务部门在今年第三季度的收入同比增长240%,达到4.2亿美元,这主要归因于金融服务和制药公司对量子云服务需求的激增。IBM的量子网络目前有超过200家全球企业和研究机构参与,其中许多机构正在利用量子计算解决实际的商业问题。

技术突破与商业化竞争

总部位于加利福尼亚的谷歌(Alphabet)也在量子计算领域与IBM展开激烈竞争。谷歌的量子AI团队在2025年10月通过新量子处理器“Willow”宣布在量子错误修正(quantum error correction)领域取得了突破性成果。这项技术大大改善了量子计算最大障碍之一的量子比特不稳定性问题,被认为是实现实用量子计算系统的又一步。谷歌在2025年的量子计算相关研发投资达到每年15亿美元,占其整体研发预算的约4%。

总部位于华盛顿的微软则以独特的方式进入量子计算市场。该公司专注于通过Azure云平台提供量子计算服务,而不是开发自己的量子硬件,并与IBM、IonQ、Quantinuum等多家量子计算硬件制造商建立了合作伙伴关系。微软的Azure Quantum服务在2025年目前的月活跃用户数已超过5万,同比增长180%。这种以平台为中心的战略被认为是减少硬件开发风险同时扩大市场份额的有效方法。

总部位于马里兰的IonQ是一家专注于量子计算的公司,基于独特的离子阱(ion trap)技术开发量子系统。该公司在2025年上半年的收入为2,800万美元,同比增长89%,其中与政府机构的合同占总收入的60%。IonQ的技术差异在于提供相对较高的量子比特保真度(fidelity)和长的一致性时间(coherence time),这对执行复杂的量子算法有利。该公司计划在2025年底前实现1,024量子比特系统的商业化。

与此同时,总部位于加利福尼亚的英特尔则专注于利用其半导体制造技术开发基于硅的量子计算芯片。英特尔的策略是开发与现有半导体制造工艺兼容的量子芯片,以同时实现大规模生产和成本降低。该公司在2025年下半年发布了使用300mm晶圆的量子芯片原型,这是业内首个在现有半导体生产线上制造的量子处理器。英特尔的量子计算业务部门目前投入了每年8亿美元的研发费用,目标是在2030年前在商业量子处理器市场中获得20%的市场份额。

亚洲市场的崛起与全球竞争加剧

在亚洲地区,以韩国和日本为中心的量子计算技术开发正在加速。韩国的三星电子在2025年9月发布了自主开发的量子存储芯片,正式进军量子计算硬件市场。该产品是一项可以将现有量子系统的存储容量扩展10倍以上的技术,是执行复杂量子算法的关键因素。三星电子的量子计算相关专利申请数量截至2025年已达1,200项,占全球量子计算专利的约8%。该公司设定了到2030年在量子计算相关业务中实现年收入100亿美元的目标。

SK海力士也积极投入量子计算用特种存储器的开发。该公司正在开发的极低温存储器是一种在绝对温度1K以下仍能稳定运行的产品,优化用于量子计算机的运行环境。SK海力士计划在2025年第四季度推出首款量子存储产品,初期目标市场估计为每年5亿美元。该公司的量子计算存储业务部门目前拥有500名研究人员,占其总研究人员的约3%。

在中国市场,百度和阿里巴巴等大型科技公司也在量子计算研究中进行大规模投资。百度在2025年上半年发布了自主开发的36量子比特量子计算机“Qianshi”,这是中国企业开发的性能最高的量子系统。中国政府将量子计算指定为国家战略技术,并宣布在未来五年内投资200亿美元,这预计将大大提升中国在全球量子计算竞争中的地位。

在日本,富士通和NEC正在推进量子计算领域的自主技术开发。富士通在2025年10月商业化了利用量子退火(quantum annealing)技术的优化解决方案,这是一项可立即应用于物流优化和金融投资组合管理等实用领域的技术。该公司的量子退火服务在发布两个月内已获得50多家企业客户,月收入超过300万美元。NEC正在开发专注于量子密钥分发(quantum key distribution)技术的安全解决方案,这被认为是应对量子计算时代网络安全威胁的关键技术。

推动量子计算市场实际增长的是金融服务和制药行业的积极采用。高盛自2025年上半年开始正式利用IBM的量子计算服务进行投资组合优化和风险管理,通过这种方式将计算时间缩短了90%。摩根大通也在试运营利用量子算法的高频交易系统,并在初期测试中宣布其收益率比现有系统高出30%。这些金融机构的成功案例正在促进向其他行业的扩散。

在制药行业,量子计算的应用也在迅速扩展。罗氏(Roche)自2025年下半年开始在新药开发过程中引入谷歌的量子计算服务进行分子模拟,并报告称通过这种方式将药物候选物质的发现时间缩短了50%。诺华(Novartis)也在蛋白质折叠预测中应用量子算法,用于阿尔茨海默病治疗药物的开发。麦肯锡的分析显示,到2030年,制药行业因量子计算应用带来的经济效益预计将达到每年600亿美元。

然而,尽管量子计算行业快速增长,仍然存在许多技术和经济挑战。最大的问题仍然是高错误率和短的一致性时间,目前商用量子系统的量子比特错误率平均为0.1-1%,对于实用应用仍然偏高。此外,维持量子计算机运行所需的极低温环境成本也相当高,目前大型量子系统的年运营成本平均为200万美元。这种成本负担成为限制中小企业接触量子计算的因素。

人才短缺问题也是量子计算行业增长的主要障碍。目前全球量子计算专业人才估计约为5,000人,这与行业增长速度相比显得远远不足。主要企业正在激烈竞争以获得同时理解量子物理和计算机科学的复合型人才,相关专家的平均年薪已超过25万美元。IBM和谷歌等领先企业正在通过与大学的合作扩大人才培养计划,但预计短期内难以解决人才短缺问题。

截至2025年底,量子计算行业在技术成熟度和市场需求增长的推动下,正进入全面商业化阶段。特别是基于云的量子计算服务的普及降低了进入门槛,为更多企业利用量子技术创造了环境。预计未来3-5年,量子计算市场将通过硬件性能改进、软件生态系统扩展以及实用应用案例增加,继续保持高增长。对于投资者而言,拥有技术优势的企业和提供量子计算生态系统核心组成部分的企业将提供有吸引力的投资机会,尤其是亚洲企业的快速技术进步将为全球竞争格局带来新的变化。

#IBM #Alphabet #Microsoft #Intel #三星电子 #SK海力士 #IonQ

Editor

댓글 남기기