2021-2025年中國量子計算行業預測分析

來源:中投網 2021-08-17 15:18中投網 A-A+

  2000-2018年全球量子計算專利申請授權情況

  中投產業研究院發布的《2021-2025年中國量子計算行業深度調研及投資前景預測報告》顯示,自20世紀90年代開始,各科技強國開始在量子技術領域加大投入,量子計算專利申請開始出現。2012年之前全球量子計算領域專利申請數量整體保持平穩,專利申請主要來自美國和日本。2012年開始,隨著歐美科技巨頭開始大力投入和持續推動,以及全球各國科技企業和研究機構之間的相互競爭,更加重視量子計算領域的知識產權布局,專利申請數量出現明顯增長。

圖表 2000-2018年全球主要國家量子計算專利申請態勢

數據來源:中國信息通信研究院

  從量子計算專利的授權情況看,美國量子計算專利授權處于全球領先地位。2014年后,中國開始奮力趕起,居于世界第二位。

圖表 2001-2018年全球主要國家量子計算專利授權態勢

數據來源:中國信息通信研究院

  2016-2021年國家政策鼓勵量子計算行業發展

  中投產業研究院發布的《2021-2025年中國量子計算行業深度調研及投資前景預測報告》指出,我國也高度重視量子計算技術的研究,將其列入了國家發展規劃,推出一系列相關發展計劃和政策,力爭在量子計算領域取得重大突破。先后啟動“自然科學基金”、“863”計劃和重大專項等科研項目,多次提及量子計算的戰略地位,支持量子計算的技術研發和產業化落地。

圖表 中國量子計算相關政策

資料來源:中投產業研究院

  量子計算云服務的發展驅動因素

  中投產業研究院發布的《2021-2025年中國量子計算行業深度調研及投資前景預測報告》指出,量子計算云服務的應用發展驅動因素包括以下幾點:

  一、量子云平臺架構逐步成型

  目前現有量子云平臺架構逐步成型,通用的量子云平臺結構通常分為4層。其中,計算引擎,包括量子處理器或量子模擬器,為量子云平臺的核心部分,提供一般計算機無法實現的強大算力。云端服務器將起到用戶與計算引擎的中介和橋梁作用,對任務進行資源估算、硬件分配與調度,將用戶的量子程序和線路編譯為硬件控制方案并對結果進行分析、反饋等。

  二、計算芯片與經典模擬器協同發展

  一方面,量子計算芯片作為量子云計算的核心“引擎”,也是量子云計算后端實現的基石。目前量子計算芯片技術形態呈現百花齊放的發展態勢,包含超導、離子阱、光量子、硅量子點和拓撲等多種路線,是量子云計算有別于經典云計算的主要技術特征。

  另一方面,量子計算模擬器是經典云計算的能力延伸。量子計算模擬器依托于現有經典計算資源,模擬量子計算的特有邏輯,成為量子云計算不可或缺的組成部分,用于模擬量子計算的輔助經典信息處理也是該領域的關鍵技術之一?紤]到大規模通用量子計算機真正問世還需要經歷相當長的歷史時期,量子計算模擬器未來將會長期存在,并與真實量子計算芯片相互促進,協同發展。量子+經典混合計算形態將是量子云計算的顯著特征之一。

  三、量子計算軟件體系正在積極布局。

  目前量子計算軟件還處于生態體系建立的早期階段,由于量子計算的實現邏輯與經典計算有所不同,經典計算軟件不能完全移植延續,因此量子計算基礎運行類、計算開發類和應用服務類軟件均需要在量子云計算框架下進行重新構建。在通用量子計算硬件芯片問世之前,量子云計算的出現,可推動量子計算產業的其他關鍵環節如軟件開發、服務應用、行業探索、生態培養等并行發展,從而加速量子計算技術產業整體進步。

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