量子計算，是一種遵循量子力學規(guī)律調控量子信息單元進行計算的新型計算模式。目前量子計算呈現(xiàn)多種硬件技術路線并行的發(fā)展態(tài)勢，可以分為兩類，一類是以超導路線、硅半導體路線為代表的人造粒子路線，另一類是以離子阱路線、中性原子路線、光量子路線為代表的天然粒子路線。
量子計算各主流技術路徑進展
| 技術路線 | 核心進展 |
| 超導量子計算路線 | 超導仍然是最為矚目的路線，技術突破也最為迅猛，在所有路線中位于榜首。IBM發(fā)布了首款超過1000量子比特的量子計算處理器Condor，其擁有1121量子比特。同時，IBM還推出模塊化量子訐算機，結合可擴展低溫基礎設施和經典服務器，實現(xiàn)了計算的超級計算架構?；哟思軜?，IBM發(fā)布了133量子比特可擴展芯Heron。 |
| 離子阱量子計算路線 | Quantinuum的H-Series量子計算機連續(xù)創(chuàng)下了三個量子體積（QV）的新紀錄:217、218和219，為目前報道最高的量子體積記錄。lonQ在鋇平臺上實現(xiàn)29個算法量子比特。 |
| 光量子計算路線 | 中國科大團隊證明了“九章”的量子計算優(yōu)勢，解決了兩個圖論問題，并在之后成功構建了255個光子的“九章三號”光量子計算原型機。 |
| 中性原子量子計算路線 | Atom Computing將推出的第二代中性原子量子計算機。目前該公司已經在其量子計算平臺中創(chuàng)建了一個1225個站點的原子陣列，目前填充了118o個量子比特。 |
| 半導體量子計算路線 | 英特爾公司發(fā)布了一種在主流CMOs工藝技術上構建的具有12個量子比特的量子芯片Tunnel Falls。它由12個量子點構建，可配器4至12個基手自旋的童子比特。其目的是讓研究實驗室用不同的拓撲結構來構建更大的系統(tǒng)，特別是測試量子比特的糾錯方案。 |
| 拓撲量子計算路線 | 微軟公布了三個重要的量子計算公告。首先，公司宣布它已經實現(xiàn)了通往量子超級計算機的六步路線圖的第一個里程碑;其次，公司將會在10年內完成量子超級計算機的構建;最后，公司預計將把250年的化學和材料科學進展壓縮到未來25年。 |
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市場規(guī)模來看，2021-2023年，全球量子計算市場規(guī)?？焖僭鲩L。2023年全球量子市場規(guī)模達到47億美元，同比增長261.5%；2024年全球量子計算市場規(guī)模將達到55億美元。
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專利申請數(shù)量來看，量子計算技術路線主要包括超導、離子阱、光量子、中性原子、硅半導體等多種方向。截至2024年7月全球超導量子計算路線專利的全球申請量為9380件，全球授權量為3976件。
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國家占比來看，截至2024年7月，2013年至2023年全球量子計算發(fā)明專利申請量共計15437件，全球授權總量5417件。占比分布方面，中國和美國在量子計算科研方面的活躍度和領先地位顯著，分別占比39%和28%；日本、歐洲、韓國等國家/地區(qū)也有約5%、3%、2%占比專利申請量。
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企業(yè)布局來看，量子計算已成為全球科技企業(yè)和初創(chuàng)企業(yè)的重點布局方向之一。我國量子計算企業(yè)中，本源量子、國盾量子、華翊量子、啟科量子、玻色量子、圖靈量子、量旋科技、弧光量子、中科酷源等初創(chuàng)企業(yè)積極推進技術研究與應用探索，紛紛推出軟硬件產品和云平臺，發(fā)展進程持續(xù)加快。整體來看，我國量子計算企業(yè)的投入力度和發(fā)展水平相較歐美而言仍有提升空間。
我國醫(yī)量子計算重點企業(yè)布局情況
| 企業(yè)名稱 | 業(yè)務布局 | 技術路線 |
| 國盾量子 | 國盾量子量子計算產品主要包括超導量子計算機整機以及操控系統(tǒng)、稀釋制冷機等核心組件，并提供量子計算相關技術服務。 | 超導量子計算 |
| 本源量子 | 打造自主可控工程化量子計算機,圍繞量子芯片、量子計算測控一體機、量子操作系統(tǒng)、量子軟件、量子計算云平臺和量子計算科普教育核心業(yè)務，產品包括“本源悟空”超導量子計算機、“悟空”超導量子芯片、“玄微”半導體量子芯片等。 | 超導量子計算 |
| 量旋科技 | 中國第1家向海外出口超導量子芯片的公司，推出全球第1臺可編程桌面型量子計算機。 | 超導量子計算 |
| 圖靈量子 | 公司自成立以來公司技術主線一直是“以光芯片為載體來實現(xiàn)量子計算”。 | 光量子計算 |
| 玻色量子 | 已于2024年4月正式對外發(fā)布550計算量子比特相干光量子計算機，并與多個知名高校聯(lián)合共建光量子實驗室。 | 光量子計算 |
| 華翊量子 | 公司脫胎于清華大學量子信息中心，由清華大學交叉信息研究院量子信息研究團隊聯(lián)合創(chuàng)立，專注子離子阱童子計算技術路線，擁有國際領先的技術積累儲備與技術路線藍圖，具有自主設計與定制化離子阱系統(tǒng)的能力，提供量子云計算服務。 | 離子阱量子計算 |
| 啟科量子 | 公司圍繞國家通信網、能源網、交通物流網等領域融合發(fā)展量子通信、量子計算和量子網絡，致力于解決海量數(shù)據(jù)處理和信息安全中的核心問題,處于行業(yè)綜合領先地位。 | 離子阱量子計算 |
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