北美量子計算市場規模、份額和趨勢分析報告—產業概況和 2032 年預測

北美量子運算市場規模

• 2024 年北美量子計算市場規模為4.531 億美元，預計到 2032 年將達到 19.8755 億美元，預測期內 複合年增長率為 20.30%。
• 人們對量子計算技術優勢的認識不斷提高，例如其在放大優化和重要計算方面的指數級速度以及對量子計算技術的投資增加，將成為推動市場成長的主要因素。

北美量子運算市場分析

• 量子計算是電腦技術研究的一個前沿領域，它利用量子力學現象促進各領域的新發現。量子計算技術透過量子電腦處理原子和亞原子層面的訊息，專注於開發以量子理論和量子力學原理為中心的技術。
• 醫療保健和製藥業對這項技術的需求和應用不斷增長，將進一步提升市場成長率。為推動技術進步而建立的策略夥伴關係和合作數量激增、研發能力不斷提升以及銀行和金融領域對量子運算的早期應用，也是市場成長的其他重要決定因素。
• 美國在北美量子運算市場佔據主導地位，2025 年其收入份額高達 45.01%。美國量子運算的成長受到政府支持的「願景 2030」等計畫的推動，這些計畫旨在透過先進技術實現經濟多元化。與 Pasqal 等公司建立的策略合作夥伴關係，支持能源優化、物流和氣候建模領域的創新，將國家利益與尖端量子研發相結合。
• 由於政府的大力支持、研發投入以及技術創新研究所等機構的鼎力支持，加拿大預計將在預測期內成為北美量子運算市場成長最快的地區。加拿大的技術前瞻性願景和戰略性全球合作使其成為一個量子創新中心，專注於公共和私營部門的國防、網路安全和金融建模應用。
• 預計在預測期內，單量子位元量子系統領域將在北美量子運算市場佔據最大份額，達到 61.9%。北美市場單量子位元量子系統領域的成長動力源自於對基礎量子研究和教育的不斷增長的投資。學術機構和新創企業的早期應用推動了創新，為該地區可擴展量子技術和未來多量子位元系統的發展奠定了基礎。

報告範圍和北美量子計算市場細分

北美量子運算市場趨勢

“透過策略研究和合作加速量子應用”

• 北美地區對量子運算研究中心的投資正在不斷增長，尤其是美國和墨西哥等國家，旨在成為量子技術創新的領導者。
• 政府、學術機構和私人公司之間的合作正在推動量子演算法、硬體開發和針對區域需求的軟體應用的進步。
• 人們越來越意識到量子計算在解決與密碼學、材料科學和優化相關的複雜問題方面的潛力，這引起了金融、醫療保健和能源等領域的興趣。
• 基於雲端的量子運算服務的出現使得該地區的新創公司和中小企業能夠獲得量子資源，從而加速實驗和應用開發。
• 由於網路安全威脅日益增加，人們對開發量子安全加密解決方案的關注度不斷上升，推動了政府和國防部門對抗量子加密技術的需求。
• 混合量子經典運算模型的日益普及正在促進其逐步融入現有的 IT 基礎設施，從而減少採用的障礙。

北美量子運算市場動態

司機

“政府措施和投資推動量子技術發展”

• 北美地區的政府正在啟動國家量子戰略和資助計劃，以培育圍繞量子計算的創新生態系統，鼓勵新創公司和研究合作。
• 公私合作夥伴關係在發展量子基礎設施方面發揮關鍵作用，包括量子通訊網路和配備量子處理的資料中心。
• 石油天然氣、金融和醫療保健等關鍵產業日益數位化，推動了對量子分析和優化的需求，從而提高了營運效率和競爭優勢。
• 金融機構對利用量子演算法進行投資組合優化和風險分析的興趣日益濃厚，這是一個重要的成長因素。
• 量子技術對國家安全和國防的戰略重要性導致對量子感測器和量子密碼解決方案的投資增加。

克制/挑戰

“技術複雜度高，勞動力技能有限”

• 北美量子計算生態系統處於起步階段，面臨缺乏熟練的量子科學家、工程師和開發人員的挑戰，阻礙了市場的快速成長。
• 建置和維護量子硬體需要高度專業化的基礎設施，例如低溫冷卻系統和雜訊隔離，這增加了部署成本和複雜性。
• 缺乏標準化的量子計算框架以及各種量子平台之間有限的互通性阻礙了與現有系統的無縫整合。
• 量子糾錯和穩定性仍然是重大的技術障礙，限制了短期內的實際應用和可擴展性。
• 有關數據隱私和量子技術出口管制的監管不確定性給在該地區運營的投資者和公司帶來了額外的風險。
• 對於許多希望採用量子運算解決方案的企業和政府來說，量子硬體和相關基礎設施的高前期資本支出是一個相當大的障礙。

北美量子運算市場範圍

市場按系統、量子位元、產品、部署模型、元件、應用、邏輯閘和垂直領域進行細分。

北美量子運算市場範圍

市場根據基礎系統、量子位元、產品、部署模型、元件、應用、邏輯閘和垂直產業進行細分。

• 按系統

根據系統類型，北美量子計算市場細分為單量子位元量子系統和多量子位元系統。 單量子比特量子系統領域佔據最大的市場收入份額，預計到2025年將達到52.1%。單量子位元領域受日益增長的學術和早期商業興趣所驅動。這些系統作為基礎研究平台，用於測試對北美地區開發可擴展量子運算至關重要的演算法和糾錯技術。

預計2025年至2032年間，多量子位元系統領域將達到20.1%的最快成長率。隨著地區機構致力於解決更複雜的運算問題，對多量子位元系統的需求正在不斷增長。它們能夠處理更大的數據集並運行高級演算法，這使得它們對於北美工業領域的模擬、優化和機器學習應用至關重要。

• 由 Qubits 提供

根據量子位元，北美量子運算市場細分為離子阱量子位元、半導體量子位元和超導量子位元。離子阱量子位元在2025年佔據了最大的市場收入份額。離子阱技術因其高保真度和長相干時間，在北美越來越受歡迎。政府支持的研究計畫和國際合作正在推動其在安全通訊、科學模擬和國防相關的量子技術進步中的應用。

預計半導體量子位元領域將在2025年至2032年間實現最快的複合年增長率。半導體量子位元的驅動力在於與現有製造技術的兼容性。投資晶片製造和奈米技術的北美國家認為這種架構可擴展、經濟高效且適合商業應用，因此對未來區域量子發展具有吸引力。

• 透過提供

根據產品類型，北美量子計算市場細分為系統和服務。該系統在2025年佔據了最大的市場收入份額。隨著各國尋求建構自給自足的量子基礎設施，北美各地對量子系統的需求日益增長。投資重點是為國家實驗室、大學和企業試點計畫建立量子電腦和處理器，以應對物流、能源和國防領域的區域挑戰。

預計服務業將在2025年至2032年期間實現最快的複合年增長率。服務業的成長主要源自於對諮詢、培訓和系統整合支援的需求。企業需要專業知識來實施量子解決方案，這促使服務供應商透過北美的雲端平台提供研討會、模擬和硬體託管存取。

• 按部署模型

根據部署模式，北美量子運算市場分為本地部署和雲端部署。 2025年，本地部署佔據了最大的市場收入份額。本地部署的驅動力在於資料控制、安全性和合規性的需求，尤其是在國防和金融等領域。北美政府更傾向於在地化的基礎設施，以確保對敏感量子運算操作和研究數據的主權。  

預計雲端運算領域將在2025年至2032年間實現最快的複合年增長率。基於雲端的量子運算透過提供靈活、低門檻的存取方式，正在加速其普及。北美的新創公司、研究人員和中小企業利用雲端平台進行量子演算法實驗，無需投入巨額基礎設施，從而促進創新和實際用例測試。

• 按應用

根據應用，北美量子計算市場細分為加密、模擬、平行、機器學習、演算法等。 2025年，加密技術佔據了最大的市場收入份額。日益增長的網路安全威脅正推動北美對量子安全加密技術的興趣。各國政府和金融機構正在尋求能夠抵禦量子攻擊的加密方法，並將量子加密技術定位為數位時代國家安全和資料保護的戰略重點。

預計模擬領域將在2025年至2032年間實現最快的複合年增長率。量子模擬對於解決能源、製藥和材料領域的區域性挑戰至關重要。北美機構正在採用量子系統來模擬分子相互作用和物理系統，從而推動永續發展、藥物開發和產業創新的突破。

• 透過邏輯閘

根據邏輯閘，北美量子運算市場細分為托弗利門、阿達瑪門、泡利邏輯閘及其他、航空航太和國防、製藥、塑膠和聚合物、金屬和機械加工、食品和飲料、化妝品及其他。托弗利門細分市場在2024年佔據了最大的市場收入份額，預計在2025年至2032年期間將實現最快的複合年增長率。托弗利門對量子糾錯和可逆邏輯至關重要，在北美正受到越來越多的研究關注。它們在複雜量子電路中的作用支持演算法開發，推動了學術界和實驗界對創建更可靠量子系統的興趣。

• 按垂直行業

按垂直產業劃分，北美量子運算市場細分為銀行和金融、醫療保健和製藥、國防、汽車、化學、公用事業等。銀行和金融領域在2024年佔據了最大的市場收入份額，預計在2025年至2032年期間將實現最快的複合年增長率。北美金融業正在探索將量子運算用於風險建模、詐欺檢測和投資組合優化。隨著金融科技的發展，銀行尋求透過量子技術和加密技術實現更快的資料處理和安全交易來獲得競爭優勢。

美國量子運算市場洞察

2025年，美國北美量子計算市場佔據美國國內最大收入份額，達44.01%。美國正透過「2030願景」推動量子運算的普及，強調技術多元化和創新。與Pasqal等公司建立的策略夥伴關係，協助該國在能源、物流和人工智慧領域的雄心壯志。政府資金、研究合作以及不斷發展的科技生態系統，正使沙烏地阿拉伯成為量子發展的區域樞紐。

加拿大量子運算市場洞察

加拿大北美量子計算市場預計在2025年以超過24.1%的複合年增長率快速成長。加拿大正透過強而有力的政府支援和技術創新研究所等先進研究中心加速量子運算的發展。戰略投資、全球合作夥伴關係以及Qubits Canada等項目彰顯了其引領量子科學發展的決心。加拿大專注於金融、網路安全和智慧城市等領域的實際應用，與其數位經濟戰略相契合。

北美量子運算市場份額

北美量子運算產業主要由知名公司主導，其中包括：

• 霍尼韋爾國際公司
• 埃森哲
• 富士通
• Rigetti & Co, Inc.
• 1QB 資訊科技公司
• IonQ，Atom Computing公司
• ID Quantique
• QuintessenceLabs
• 東芝研究歐洲有限公司
• 微軟
• 上都
• Magiq 技術公司
• NEC公司
• Anyon System. Inc.
• 劍橋量子計算有限公司
• QCWare
• 英特爾公司

北美量子運算市場的最新發展

• 2023年12月，IBM發表了Quantum System Two，這是一款模組化、實用級量子電腦。該系統搭載三顆Heron處理器，旨在增強科學和工業應用的量子能力，標誌著量子運算基礎設施的重大進步。
• 2023年10月，法國量子計算新創公司Alice & Bob在波士頓開設了新辦公室。此次擴張旨在利用波士頓豐富的量子生態系統和深度科技創投社區，將其「貓量子比特」技術推向美國市場。
• 2023年，總部位於馬裡蘭州的IonQ公司繼續開發通用離子阱量子計算機。他們在量子電路優化和執行方面的進步正在促進北美量子運算能力的成長，支持各種科學和工業應用。
• 2022年11月，QuEra Computing透過亞馬遜的Braket雲端服務向大眾發布了其256量子位元的機器Aquila。此次發布使量子運算資源的獲取更加廣泛，從而促進了該領域的創新和研究。

SKU-41754