Marktbericht für Quantencomputing: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Typ (Software, Hardware), Anwendung (Maschinelles Lernen, Optimierung, Biomedizinische Simulationen, Finanzdienstleistungen, Elektronische Materialforschung, Sonstige (Verkehrsoptimierung, Wettervorhersage usw.)), Bereitstellung (On-Premise, Cloud), Branchen (Verteidigung, Gesundheitswesen und Pharma, Chemie, Banken und Finanzen, Energie und Strom, Sonstige) und Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika) – Prognosen für 2025–2033

Wachstumsfaktor für den Markt für Quantencomputing

Fortschritte im Quantencomputing bieten eine zuverlässige Cloud-basierte Ausführungsplattform

Die aktuellen Fortschritte im Quantencomputing bieten großes Wachstumspotenzial für innovative Konzepte und konkrete Rechenlösungen für zahlreiche Unternehmen durch öffentliche und private Initiativen. Führende Unternehmen planen angesichts der fortschreitenden Forschung im Quantencomputing, Quantenhardware und -software zum Kauf anzubieten. Parallel dazu arbeiten einige Organisationen an der Bereitstellung einer Cloud-basierten Computing-Plattform und Softwareanwendungen für Endnutzer.

Software spielt eine Schlüsselrolle bei der Erzielung optimaler Ergebnisse in verschiedenen Bereichen des Quantencomputings, darunter Anwendungen und Programmierung, Ausführung und Laufzeit sowie Architekturentwurf. Laut dem Quantum Computing Institute des Oak Ridge National Laboratory war Software in früheren Ausführungsmodellen eines der größten Hindernisse, da sie einen einfachen Ansatz für die Laufzeitkompilierung mit schnellen und zuverlässigen Operationen bot. Darüber hinaus schließen verschiedene Start-ups und Forschungseinrichtungen wie 1QBit, QxBranch und QCWare die Lücke zwischen experimenteller Forschung und Großunternehmen.

Marktbeschränkung

Hochleistungs-Quantencomputer werden klassische Supercomputer zur Lösung komplexer Probleme ersetzen.

Angesichts der rasanten Entwicklung von Quantenhardware-Technologien ist zu erwarten, dass Quantencomputer mit einer geringen Anzahl von Qubits arbeiten werden, um Probleme zu lösen, die jenseits des Rahmens der klassischen Mathematik liegen.SupercomputerLaut IBM Research gibt es drei grundlegende Arten von Quantencomputern: Quanten-Annealer, analoge Quantencomputer und universelle Quantencomputer. Ihre Herstellung ist jedoch aufgrund hardwarespezifischer Eigenschaften und Anforderungen äußerst anspruchsvoll. Beispielsweise schätzt D-Wave Systems Inc., einer der Hersteller kommerzieller adiabatischer Quantencomputer, dass sein Quantencomputer der nächsten Generation eine Geschwindigkeit von 2000 Qubits erreichen wird. Neben D-Wave beschäftigen sich auch andere führende Unternehmen wie Google, das MIT Lincoln Laboratory und die Intelligence Advanced Research Projects Activity (IARPA) mit Hardwarekomponenten für das Quantencomputing.

Marktchance

Die Rolle der Regierungen bei der Steuerung der Forschung

Quantentechnologien werden voraussichtlich mit verschiedenen bestehenden Technologien interagieren und in Wechselwirkung mit nationalen Regierungspolitiken und internationalen Abkommen stehen, um Frieden, Stabilität und wirtschaftliche Entwicklung zu fördern oder zu schwächen. Darüber hinaus könnten Regulierungen in manchen Fällen unerlässlich werden, um Risiken zu begegnen, wobei Regierungen eine entscheidende Rolle bei der Lenkung der Forschung in die richtige Richtung spielen werden.

• Beispielsweise wird Networked Quantum Information Technologies (NQIT), eines der vier Forschungszentren für Quantencomputing, von der britischen Regierung im Rahmen des National Quantum Technologies Programme finanziert, das einen Wert von rund 324 Millionen US-Dollar hat.

Regionalanalyse

Dank umfangreicher öffentlicher und privater Investitionen in Forschung und Entwicklung dominiert Nordamerika den globalen Markt für Quantencomputing. Die Regierungen der Region investieren massiv in den Aufbau der für die Quantendominanz notwendigen Infrastruktur und Ressourcen. Sie fördern somit die Entwicklung und das Wachstum von Quantentechnologien durch die Unterstützung von Grundlagenforschung und angewandter Forschung in staatlichen und nichtstaatlichen Laboren und Universitäten.

• Im Dezember 2018 verabschiedete der US-Kongress ein Gesetz zur Beschleunigung des Quantencomputings, und Präsident Trump unterzeichnete den National Quantum Initiative Act (NQI Act). Dieser verpflichtet das Energieministerium (DOE), die National Science Foundation (NSF) und das Nationale Institut für Standards und Technologie (NIST), Forschung und Entwicklung sowie Ausbildung im Bereich der Quanteninformationswissenschaft (QIS) zu fördern. Das Gesetz enthält zudem detailliertere Vorgaben für die einzelnen NQI-Behörden, darunter die Festlegung von Programmzielen und die Förderung von Partnerschaften zwischen Bundeslaboratorien, Universitäten, Unternehmen und anderen Institutionen.

Einblicke in den europäischen Markt

Europa leistet einen wesentlichen Beitrag zur Forschung im Bereich Quantencomputertechnologie und belegt einen Spitzenplatz bei Publikationen, Patenten und Unternehmen, die Quantentechnologien entwickeln. Die Europäische Union und Großbritannien haben nationale Strategien und Programme zur Beschleunigung der Forschung an Quantencomputertechnologien entwickelt. So schätzt beispielsweise das Institute for Defense Analyses (IDA), dass die Europäische Union jährlich 361 Millionen US-Dollar für die Forschung im Bereich Quantenwissenschaft und -technologie ausgibt.

Die chinesische Quantencomputertechnologie hat bedeutende Fortschritte und Innovationen erlebt und strebt den zweiten Platz im Bereich des Quantencomputings an, der historisch von amerikanischen Forschern dominiert wurde. Darüber hinaus ist die Quanteninformationswissenschaft eines der vier Megaprojekte des chinesischen 15-Jahres-Plans (2006–2020) für Wissenschaft und Technologieentwicklung. Die chinesische Regierung unternimmt erhebliche Anstrengungen zur Förderung dieser Technologie.Quantenkommunikationund Quantencomputing. Kürzlich investierte die EU 10 Milliarden US-Dollar in den Bau des Nationalen Labors für Quanteninformationswissenschaften in Hefei, dessen Eröffnung für 2020 geplant ist.

Typenanalyse

Im Markt dominiert Hardware das Segment. Quantenhardware, darunter Qubits und Quantenprozessoren, ist entscheidend für die Entwicklung und den Fortschritt von Quantencomputern. Die Etablierung von Quantenhardware wird durch bedeutende Investitionen und Durchbrüche in der Quantenchip-Fertigung, bei Kühlsystemen und Fehlerkorrekturverfahren vorangetrieben. Die Dominanz der Hardware zeigt sich darin, dass sie die Grundlage für praktische Anwendungen und Fortschritte im Quantencomputing bildet, Innovationen ermöglicht und erhebliche Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen aus dem privaten und öffentlichen Sektor anzieht.

Anwendungsanalyse

Im Markt dominieren Optimierungsanwendungen das Segment. Die Fähigkeit des Quantencomputings, komplexe Optimierungsprobleme effizient zu lösen, macht es für Branchen wie Logistik, Fertigung und Finanzen äußerst wertvoll. Diese Dominanz beruht auf seiner Fähigkeit, umfangreiche kombinatorische Herausforderungen zu bewältigen und Entscheidungsprozesse zu verbessern. Signifikante Investitionen und Durchbrüche bei Quantenalgorithmen für die Optimierung treiben die Akzeptanz voran, da Unternehmen das Quantencomputing nutzen wollen, um die betriebliche Effizienz zu steigern und sich in verschiedenen Sektoren Wettbewerbsvorteile zu sichern.

Einsatzanalyse

Im Markt für Quantencomputing dominiert die Cloud-Bereitstellung. Cloudbasiertes Quantencomputing bietet skalierbaren Zugriff auf Quantenressourcen ohne umfangreiche On-Premise-Infrastruktur. Dieses Modell ermöglicht es Unternehmen, Quantenrechenleistung bedarfsgerecht zu nutzen und so Experimente und Entwicklungen zu erleichtern und gleichzeitig Kosten zu senken. Die Etablierung von Cloud-Quantenplattformen durch große Technologieunternehmen wie IBM und Google hat die breite Akzeptanz vorangetrieben, den globalen Zugang zu fortschrittlichen Quantentechnologien ermöglicht und Forschung und kommerzielle Anwendungen beschleunigt.

Vertikalanalyse

Im Markt dominieren Banken und Finanzinstitute das Segment. Quantencomputing bietet erhebliches Potenzial für die Optimierung komplexer Finanzmodelle, die Verbesserung der Risikoanalyse und die Beschleunigung von Prozessen.algorithmischer HandelDer Bedarf des Sektors an hochentwickelter Rechenleistung zur Lösung komplexer Probleme und zur Verwaltung riesiger Datensätze treibt diese Dominanz an. Quantencomputing, entstanden durch strategische Investitionen und Kooperationen zwischen Finanzinstituten und Technologieunternehmen, gilt als transformatives Werkzeug im Finanzwesen, das Wettbewerbsvorteile verschafft und komplexe Herausforderungen in Echtzeit bewältigt.