激增的投资和快于预期的创新可能会推动量子市场在十年内达到 1000 亿美元。
根据麦肯锡的《量子技术监测》报告，2025年被联合国定为国际量子科学技术年，这不仅是对量子力学诞生100周年的庆祝，更是量子技术从概念迈向现实的关键转折点。报告指出，量子技术领域的投资和创新正在以惊人的速度增长，预计到2035年，量子技术的三大核心支柱——量子计算、量子通信和量子传感——将创造高达970亿美元的收入，而到2040年，市场规模有望突破1980亿美元。这一巨大的增长潜力和快速的商业化进程，预示着量子技术将成为未来科技发展的核心驱动力。
什么是量子技术？
量子技术涵盖三个子领域：
量子计算是一种新的计算范式，它利用量子力学定律为某些应用提供显著的性能提升，并开辟超越现有经典计算的新计算领域。
量子通信是跨距离安全传输量子信息，即使在无限的量子计算能力下也能确保通信的安全。
量子传感包括基于量子系统的新一代传感器，可以测量各种量（例如电磁场、重力或时间），并且比传统传感器灵敏度高几个数量级。
量子技术的三大支柱正在全球范围内掀起一场技术革命。量子计算利用量子力学定律，为某些应用提供显著的性能提升，开辟了超越现有经典计算的新计算领域。2024年，量子计算行业经历了从增长量子比特到稳定量子比特的转变，这标志着量子计算技术正逐渐走向成熟，有望在未来十年内实现大规模商业化应用。量子通信则专注于跨距离安全传输量子信息，即使在无限的量子计算能力下也能确保通信的安全。2024年，量子通信市场总规模为12亿美元，预计到2035年将达到105亿至149亿美元，未来十年的复合年增长率为22%至25%。量子传感包括基于量子系统的新一代传感器，其灵敏度比传统传感器高几个数量级，能够测量电磁场、重力或时间等物理量。2024年和2025年初，量子传感在国防和半导体领域取得了重大突破，实际应用开发将成为释放其全部潜力的关键。
投资势头的强劲增长为量子技术的发展提供了强大的动力。2024年，全球量子技术初创企业获得了近20亿美元的投资，较2023年增长了50%。其中，私人和公共投资者对量子技术初创企业的信心不断增强，公共资金的占比显著增加，达到34%，即6.8亿美元。这表明各国政府对量子技术潜力的重视和紧迫性日益增强。2024年，投资量子技术初创企业的重要私人和公共实体包括软银与Quantinuum的合作，以及阿美公司对Pasqal的投资。此外，亚洲地区在量子技术领域的投资和创新也呈现出快速增长的趋势，新加坡在量子技术研究和人才方面投资约2.22亿美元，凸显了该地区在该领域的新兴主导地位。
量子技术的突破性创新正在加速其从开发阶段向部署阶段的转变。2024年，量子技术领域涌现了众多创新成果，使量子技术更加安全可靠。领先的科技公司如亚马逊、谷歌、IBM和微软等在量子创新领域持续取得进展，取得了标志着行业新纪元的关键突破。例如，谷歌的Willow量子计算芯片在纠错和性能方面展现出显著的进步，拥有105个物理量子比特，能够以比超级计算机更快的速度执行某些复杂计算，并且错误率极低。同时，初创企业也在量子控制解决方案和纠错方面取得了重要进展，如澳大利亚初创企业Q-CTRL与Nvidia和OQC合作，克服了错误抑制方面的计算瓶颈。
量子通信领域的快速增长引起了广泛关注。当量子计算机强大到足以破解现有加密标准和全球关键数字基础设施时，“量子日”的到来将代表着安全领域的重大转变。量子通信技术能够实现大规模量子信息的安全传输，将成为企业全球安全战略的新基石。2024年，量子通信市场涵盖了安全、网络和服务三个关键类别，其中后量子密码（PQC）技术是商业成熟度最高的垂直领域，专注于构建能够抵御量子计算机攻击的算法。政府目前是量子通信技术的最大买家，但私营部门也正在越来越多地采用这项技术，预计到2035年，电信行业将占量子通信产品总支出的16%至26%。
量子传感技术也在不断取得突破，进入关键阶段。2024年和2025年初，量子传感在国防和半导体领域的应用案例取得了重大进展，如NASA首次在太空演示超冷量子传感器，Q-CTRL利用量子磁力仪在GPS信号缺失的环境中导航等。这些突破表明量子传感技术正逐渐从基础研究阶段走向实际应用开发，未来将在更多领域发挥重要作用。
展望未来，量子技术不仅自身能够创造巨大价值，还能与其他尖端技术产生强大的协同效应。量子技术与人工智能和机器学习的结合将加速量子硬件的开发，并重新定义人工智能模型训练的规模和速度。机器人技术将通过简化量子组件的制造推动量子技术发展，同时量子技术的三大支柱也将提升机器人技术的计算能力、软件优化和精度。可持续性和气候技术将受益于量子技术在计算领域的进步，加速材料发现，改进复杂系统的建模，并优化生产流程。量子技术还将从根本上重塑密码学和网络安全，带来新的风险和机遇，推动下一代保护技术的发展。
麦肯锡的《量子技术监测》报告为我们揭示了量子技术在2025年从概念迈向现实的宏伟蓝图。量子技术的快速发展和广泛应用将深刻改变我们的生活和工作方式，推动各行业的创新和变革。随着投资的增加、创新的加速和市场的扩大，量子技术正逐渐成为未来科技的核心力量，引领我们进入一个全新的量子时代。
要获得完整的见解和数据，请下载麦肯锡完整《2025量子技术监测报告》 ( 英文 82页)。
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