世界の量子コンピューティング市場規模は、2023年に9億米ドルと評価されました。予測期間（2024～2032年）中に29.5%のCAGRで成長し、2032年までに90億米ドルに達すると推定されています。
量子コンピューティングでは、操作に量子ビット、つまりオブジェクトの量子状態が使用されます。量子ビットとは、電子のスピンや光子の偏光など、検出される前のオブジェクトの未定義の状態です。従来のコンピューターは、2 つの位置のいずれかに基づく操作であるバイナリを使用して論理操作を実行します。1 または 0 で表される単一の状態はビットと呼ばれます。一方、量子コンピューターでは、さまざまなプロセスを実行するのに十分な時間、オブジェクトを重ね合わせ状態に保持する必要があります。
量子コンピュータの成長は、科学における新たなブレークスルー、命を救うための医薬品、病気を診断するための機械学習法、より効率的なデバイスや構造を作るための材料、金融戦略、救急車などのリソースを迅速に誘導するためのアルゴリズムの開発を促進する可能性があります。テクノロジーの利点を考慮すると、世界の量子コンピューティング市場は予測期間中に大幅な成長を遂げると予想されます。
| レポート指標 | 詳細 |
|---|---|
| 基準年 | 2023 |
| 研究期間 | 2020-2032 |
| 予想期間 | 2024-2032 |
| 年平均成長率 | 29.5% |
| 市場規模 | 2023 |
| 急成長市場 | ヨーロッパ |
| 最大市場 | 北米 |
| レポート範囲 | 収益予測、競合環境、成長要因、環境＆ランプ、規制情勢と動向 |
| 対象地域 |
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量子コンピューティングの現在の進歩は、公的および民間の取り組みを通じて、多くの企業に想像力豊かなコンセプトを具体的なコンピューティング オプションに成長させる可能性を提供しています。量子コンピューティングの研究が進む中、大手企業は量子ハードウェアとソフトウェアを販売することを計画しています。一方、一部の組織は、クラウドベースのコンピューティング プラットフォームとソフトウェア アプリケーションをエンド ユーザーに提供することに取り組んでいます。
ソフトウェアは、アプリケーションとプログラミング、実行とランタイム、量子コンピューティングのアーキテクチャ設計など、さまざまな側面に対処するための最良の結果を提供する上で重要な役割を果たします。オークリッジ国立研究所の量子コンピューティング研究所によると、ソフトウェアは、高速で信頼性の高い操作によるランタイムコンパイルのシンプルなアプローチであったため、以前の実行モデルの主な障害の1つでした。さらに、1QBit、QxBranch、QCWareなどのさまざまなスタートアップ企業や研究機関が、実験研究と大企業の間のギャップを埋めています。
量子ハードウェア技術の急速な発展により、量子コンピュータは、従来のスーパーコンピュータの範囲を超えた問題を解決するために、量子ビット数で動作することが期待できます。 IBM Researchによると、量子コンピュータには、量子アニーラ、アナログ量子、ユニバーサル量子の3つの基本的なタイプがあります。 ただし、ハードウェア固有の特性と要件のため、その製造は非常に困難です。 たとえば、商用断熱量子コンピュータのメーカーの1つであるD-Wave Systems Inc.は、次世代の量子コンピュータの速度が2000量子ビットになると見積もっています。 D-Wave以外にも、Google、MITリンカーン研究所、Intelligence Advanced Research Projects Activity（IARPA）などの他の主要プレーヤーが、量子コンピューティング用のハードウェアデバイスを扱っています。
量子技術は、各国政府の政策や国際協定と混ざり合いながら、既存の複数の技術と連携して、平和、安定、経済発展を強化または弱める可能性があります。さらに、場合によっては、政府が研究を正しい方向に導く上で重要な役割を果たすリスクに対処するために規制が不可欠になることもあります。たとえば、4つの量子コンピューティング研究拠点の1つであるネットワーク量子情報技術（NQIT）は、英国政府の国家量子技術プログラムから資金提供を受けており、その価値は約3億2,400万米ドルです。
タイプに基づいて、量子コンピューティング市場はソフトウェアとハードウェアに分類されます。
量子コンピューティング市場では、ハードウェアがセグメントを支配しています。量子ビットや量子プロセッサなどの量子ハードウェアは、量子コンピュータの開発と進歩に不可欠です。量子ハードウェアの確立は、量子チップの製造、冷却システム、エラー修正技術への大規模な投資とブレークスルーによって推進されています。ハードウェアの優位性は、実用的な量子コンピューティングのアプリケーションと進歩の基盤を形成し、イノベーションを可能にし、民間部門と公共部門の両方から重要な研究開発の取り組みを引き付けていることから明らかです。
アプリケーションに基づいて、量子コンピューティング市場は、機械学習、最適化、生物医学シミュレーション、金融サービス、電子材料発見、その他（交通最適化、天気予報、その他）に分類されます。
量子コンピューティング市場では、最適化アプリケーションが主流です。量子コンピューティングは複雑な最適化問題を効率的に解決できるため、物流、製造、金融などの業界で非常に価値があります。この優位性は、大規模な組み合わせの課題に対処し、意思決定プロセスを強化する能力によって確立されています。最適化のための量子アルゴリズムへの多額の投資とブレークスルーが採用を促進しており、企業はさまざまな分野で運用効率と競争上の優位性を向上させるために量子コンピューティングを活用しようとしています。
導入に基づいて、量子コンピューティング市場はオンプレミスとクラウドに分類されます。
量子コンピューティング市場では、クラウド展開が主流となっています。クラウドベースの量子コンピューティングは、大規模なオンプレミス インフラストラクチャを必要とせずに、量子リソースへのスケーラブルなアクセスを提供します。このモデルにより、組織はオンデマンドで量子コンピューティングのパワーを活用し、実験と開発を促進しながらコストを削減できます。IBM や Google などの大手テクノロジー企業によるクラウド量子プラットフォームの確立により、幅広い採用が促進され、高度な量子機能への世界的なアクセスが可能になり、研究と商用アプリケーションが加速しています。
量子コンピューティング市場は、業種別に、防衛、ヘルスケアおよび医薬品、化学、銀行および金融、エネルギーおよび電力、その他に分類されます。
量子コンピューティング市場では、銀行と金融が主流を占めています。量子コンピューティングは、複雑な金融モデルの最適化、リスク分析の強化、アルゴリズム取引の加速に大きな可能性をもたらします。この分野では、複雑な問題を解決し、膨大なデータセットを管理するために高度な計算能力が必要とされており、これが量子コンピューティングの優位性を推進しています。金融機関とテクノロジー企業間の戦略的投資とコラボレーションを通じて確立された量子コンピューティングは、金融における変革ツールとして見られ、競争上の優位性をもたらし、複雑な課題にリアルタイムで対処します。
大規模な公的および民間の研究開発投資により、北米は世界の量子コンピューティング市場を支配しています。この地域の政府は、量子優位性に必要なインフラストラクチャとリソースの構築に多額の投資を行っています。このように、政府は政府および非政府研究所や大学での基礎研究と応用研究を支援することで、量子技術の開発と成長を促進しています。
2018 年 12 月、米国議会は量子コンピューティングを加速する法案を可決し、トランプ大統領は国家量子イニシアチブ法 (NQI 法) に署名しました。この法律は、エネルギー省 (DOE)、国立科学財団 (NSF)、国立標準技術研究所 (NIST) に量子情報科学 (QIS) の研究開発と教育を支援するよう指示しています。この法律では、プログラム目標の設定や、連邦政府の研究所、大学、企業、その他の団体間のパートナーシップの促進など、各 NQI 機関に対するより具体的な指示も示されています。
ヨーロッパは量子コンピューティング技術の研究に大きく貢献しており、出版物、特許、量子技術の開発に携わる企業数でも上位にランクされています。欧州連合と英国は、量子コンピューティング技術の研究を加速させることを目的とした国家戦略やプログラムを策定しています。たとえば、防衛分析研究所 (IDA) は、欧州連合が 2013 年から 2015 年にかけて量子科学技術の研究に年間 3 億 6,100 万ドルを費やしたと推定しています。
中国の量子コンピューティング技術は大きな進歩と革新を遂げており、歴史的にアメリカの研究者が独占してきた量子コンピューティング分野で第2位のシェアを獲得しようと競い合っている。さらに、量子情報科学研究は、中国の15カ年（2006～2020年）科学技術発展計画の4つのメガプロジェクトの1つである。中国政府は、量子通信と量子コンピューティングの開発に注力している。最近、中国は合肥に量子情報科学国家実験室を建設するために100億ドルを費やし、2020年までに開設する予定である。
