Mercato del calcolo quantistico fotonico Dimensioni e quota 2026-2035

Dimensione del mercato del calcolo quantistico fotonico

Il mercato globale del calcolo quantistico fotonico è valutato a circa 175,7 milioni di dollari USA nel 2025 e si prevede che raggiunga 280,2 milioni di dollari USA nel 2026, per poi arrivare a 5,8 miliardi di dollari USA entro il 2035, con un tasso di crescita annuo composto di circa il 40% nel periodo di previsione 2026–2035.

Questa traiettoria colloca il calcolo quantistico fotonico tra i segmenti a più rapida crescita nell'ambito più ampio delle tecnologie quantistiche, sostenuto dalla convergenza dei vantaggi operativi a temperatura ambiente, della produzione compatibile con i semiconduttori, della crescente domanda commerciale di reti quantistiche e dei consistenti impegni di capitale pubblico in Nord America, Europa e Asia-Pacifico.

La catena del valore del calcolo quantistico fotonico si distingue strutturalmente dalle modalità concorrenti basate sui qubit per la sua integrazione con le infrastrutture consolidate di produzione fotonica e di semiconduttori. A monte, l'ecosistema di fornitura comprende fonderie di circuiti fotonici integrati (PIC), produttori di sorgenti di singoli fotoni e produttori di rivelatori di singoli fotoni a nanofili superconduttivi (SNSPD). PsiQuantum ha instaurato una partnership produttiva con GlobalFoundries per realizzare chip fotonici su wafer di silicio da 300 mm, integrando direttamente gli SNSPD in nitruro di niobio in un processo produttivo standard compatibile con CMOS che PsiQuantum ha documentato nella letteratura sottoposta a revisione paritaria, dimostrando una fedeltà SPAM del 99,98% +/- 0,01% e una fedeltà della fusione Bell di tipo II del 99,22% +/- 0,12% nei moduli integrati monoliticamente. Produttori specializzati di SNSPD, tra cui Single Quantum (Paesi Bassi), Pixel Photonics (Germania) e Photon Spot (Stati Uniti), forniscono sottosistemi di rivelazione integrati nelle guide d'onda alle aziende di calcolo quantistico fotonico che non controllano interamente impianti di produzione di semiconduttori. La creazione di valore nella fase intermedia avviene attraverso l'integrazione, l'assemblaggio e il collaudo a livello di chip, con configurazioni complesse che supportano più di 1.000 connessioni elettriche e fino a 200 ingressi ottici per die, l'integrazione dei sistemi con infrastrutture di raffreddamento criogenico per gli SNSPD e il firmware e l'elettronica di controllo. A valle, gli integratori di sistemi di calcolo quantistico e gli operatori di piattaforme cloud acquisiscono margini attraverso SDK software, librerie di algoritmi e accesso cloud gestito. Il grado di integrazione verticale varia notevolmente tra i diversi operatori del panorama competitivo: PsiQuantum mantiene il controllo sull'architettura dei chip e sulla co-progettazione dei processi produttivi, esternalizzando al contempo la fabbricazione su larga scala; Xanadu e Quandela realizzano internamente i propri chip fotonici, mantenendo uno stretto controllo sulle sorgenti basate su punti quantici e sulle configurazioni degli interferometri; ORCA Computing si approvvigiona di componenti in fibra di grado telecomunicazioni, consentendo una proposta hardware a rack a costi inferiori e con un più rapido ingresso sul mercato.

La struttura dei costi del settore riflette attualmente gli elevati costi di ingegneria non ricorrente (NRE) e di attrezzaggio dei chip fotonici nella fase di ricerca e sviluppo, che dovrebbero diminuire significativamente con l'aumento della produzione su larga scala. La principale voce di costo infrastrutturale singola per i sistemi di calcolo quantistico fotonico rispetto ai concorrenti superconduttivi non è il processore quantistico in sé, bensì il raffreddamento criogenico necessario per i rivelatori a nanofili superconduttivi; ciò continua a rappresentare un vincolo per le dichiarazioni relative al funzionamento interamente a temperatura ambiente. ^{[1]Nature, Quantum Computing and Quantum Error-Correction Research, nature.com.} I sistemi di PsiQuantum operano a circa 2 K per il funzionamento dei rivelatori, mentre gli altri componenti fotonici funzionano a temperatura ambiente. I sistemi PT Series di ORCA Computing, che utilizzano memorie quantistiche basate su fibre ottiche ed evitano completamente gli SNSPD, operano interamente a temperatura ambiente in un formato rack standard da 19 pollici e si integrano tramite Ethernet negli ambienti HPC convenzionali, riducendo sostanzialmente la soglia dei costi infrastrutturali. ^{[2]ORCA Computing, Photonic Quantum Computing and Quantum Computing Systems, orcacomputing.com.}La discontinuità dei costi è determinata dal riutilizzo di componenti ottici CMOS e di livello telecomunicazioni, tra cui connettori per fibre, reticoli di guide d'onda in array e modulatori elettro-ottici, che beneficiano di curve dei costi pluridecennali nella produzione di apparecchiature per telecomunicazioni, distinguendo il calcolo quantistico fotonico dalle architetture superconduttive, che richiedono attività dedicate di ingegneria criogenica e a microonde.

Principali fattori di crescita

Il funzionamento a temperatura ambiente riduce i costi delle infrastrutture criogeniche

Il principale onere operativo dei sistemi concorrenti di calcolo quantistico superconduttivo è rappresentato dal frigorifero a diluizione, una voce di investimento che richiede temperature operative di circa 15–20 millikelvin, occupa uno spazio significativo all'interno della struttura, consuma molta energia e ha un costo compreso tra centinaia di migliaia e oltre un milione di dollari per unità. I sistemi di calcolo quantistico fotonico eliminano in gran parte questa barriera: la serie PT di ORCA Computing opera interamente a temperatura ambiente in armadi rack standard da 19 pollici, senza necessità di sistemi di raffreddamento specializzati o modifiche alla struttura, mentre la rete Aurora di Xanadu, composta da 35 chip fotonici distribuiti su quattro rack per server, opera a temperatura ambiente utilizzando interconnessioni convenzionali in fibra ottica e sorgenti laser commerciali. Anche i sistemi fotonici che mantengono elementi criogenici, come la piattaforma Omega di PsiQuantum, che fa funzionare gli SNSPD a circa 2 K, richiedono una capacità di raffreddamento criogenico nettamente inferiore rispetto ai frigoriferi a diluizione, poiché i criostati a 2 K con una capacità di raffreddamento fino a 20 W sono notevolmente più semplici ed economici da utilizzare rispetto ai sistemi a millikelvin. La conseguenza per le istituzioni è che università, laboratori nazionali, istituti finanziari e fornitori cloud possono acquistare e gestire sistemi di calcolo quantistico fotonico senza infrastrutture dedicate di camera bianca o team specializzati in ingegneria criogenica. L'installazione del sistema di ORCA presso la struttura Applied Quantum CORE della Montana State University, entrato in funzione entro due giorni dall'installazione, e presso il Poznan Supercomputing and Networking Center dimostra empiricamente questa ridotta complessità di installazione. Con la maturazione dei sistemi di calcolo quantistico fotonico verso un numero maggiore di qubit, il vantaggio in termini di costi e complessità rispetto alle architetture criogeniche aumenta progressivamente, poiché ogni incremento della capacità fotonica in termini di qubit richiede soltanto chip fotonici e fibra ottica aggiuntivi, anziché un'espansione della capacità del frigorifero.

La fotonica al silicio sfrutta l'ecosistema esistente per la fabbricazione dei semiconduttori

La fotonica al silicio è una tecnologia di produzione sviluppata industrialmente da decenni per applicazioni nelle telecomunicazioni, in ambito medicale e nel settore automobilistico; i relativi kit di progettazione dei processi e la capacità produttiva delle fonderie, ormai maturi, vengono attualmente adattati al calcolo quantistico. L'integrazione da parte di PsiQuantum di un processo fotonico su silicio su isolante da 300 mm, con deposizione di SNSPD in NbN e commutazione elettro-ottica in BTO presso GlobalFoundries, dimostra che i circuiti quantistici fotonici possono essere fabbricati in fonderie commerciali ad alto volume senza materiali esotici o strumenti non standard, un risultato privo di equivalenti nel calcolo quantistico superconduttivo o a ioni intrappolati. Il vantaggio strutturale che ne deriva è quantificabile: PsiQuantum produce migliaia di die fotonici con rese e un livello di maturità del processo che richiederebbero anni per essere raggiunti in una fonderia quantistica dedicata. Le perdite delle guide d'onda fotoniche in silicio riportate per il processo di PsiQuantum, pari a 0,5 +/- 0,3 dB/m per le guide multimodali in SiN e a 0,5 +/- 0,2 mdB per le perdite degli splitter, riflettono il vantaggio dell'ottimizzazione in fonderia ottenuta attraverso numerose iterazioni ingegneristiche. Oltre alle prestazioni a livello dei componenti, il modello delle fonderie CMOS consente al settore della tecnologia quantistica fotonica di attingere a una catena di fornitura dei semiconduttori già esistente per fotoresist, gas di attacco, apparecchiature di deposizione e strumentazione per test e misurazione, eliminando i colli di bottiglia della catena di fornitura che limitano tecnologie dei qubit più specializzate. L'UE ha riconosciuto questa sovrapposizione strategica pubblicando nel 2024 un bando di Horizon Europe per tecnologie di piattaforma del calcolo quantistico fotonico, che fa esplicito riferimento alle sinergie con i programmi CHIPS JU e IPCEI per i semiconduttori, mentre l'NQM indiano include la capacità di fabbricazione di chip fotonici tra gli obiettivi di sovranità tecnologica.

La trasmissione di fotoni ad alta fedeltà abilita reti quantistiche scalabili

I fotoni viaggiano senza decoerenza attraverso la fibra ottica standard a temperatura ambiente, una proprietà intrinseca che rende i qubit fotonici particolarmente adatti a fungere sia da mezzo di elaborazione sia da mezzo di rete per il calcolo quantistico distribuito. PsiQuantum ha dimostrato una fedeltà di interconnessione tra qubit da chip a chip pari al 99,72% +/- 0,04% su 42 metri di fibra ottica standard di qualità per telecomunicazioni, subordinatamente al rilevamento dei fotoni. Nel 2025, i ricercatori di A\*STAR Singapore hanno prodotto 460.000 coppie di fotoni entangled al secondo con una fedeltà del 97,90% su una rete in fibra ottica operativa di 155 km in tutta Singapore, dimostrando la possibilità di realizzare reti quantistiche su scala metropolitana utilizzando la nanofotonica al silicio. È stato dimostrato il teletrasporto quantistico da chip a chip su 12,3 km di fibra ottica mediante circuiti fotonici integrati, mentre su Nature Communications è stata descritta un'architettura di rete quantistica eterogenea che consente a nodi con diversi schemi di codifica fotonica di interoperare attraverso una rete in fibra ottica operativa. Queste dimostrazioni di rete sono strategicamente significative perché indicano che i computer quantistici fotonici non sono semplicemente processori autonomi, ma costituiscono il substrato naturale per un'internet quantistica, collegando processori quantistici distribuiti geograficamente per abilitare carichi di lavoro di calcolo quantistico distribuito che superano la capacità di un singolo chip fotonico. L'architettura Aurora di Xanadu sfrutta specificamente questa proprietà collegando quattro rack server mediante 13 km di fibra, dimostrando che la scalabilità del calcolo quantistico fotonico può essere ottenuta aggiungendo moduli collegati in rete anziché progettando chip monolitici sempre più grandi. Questo vantaggio architetturale affronta direttamente la sfida fondamentale della scalabilità del calcolo quantistico ed è una caratteristica esclusiva dei sistemi fotonici tra le principali modalità di calcolo quantistico.

Crescente domanda di sistemi di comunicazione sicuri rispetto alle tecnologie quantistiche

La pubblicazione, nell'agosto 2024, da parte del NIST dei primi tre standard definitivi di crittografia post-quantistica, tra cui ML-KEM (FIPS 203), ML-DSA (FIPS 204) e SLH-DSA (FIPS 205), ha creato requisiti vincolanti di conformità per le agenzie federali statunitensi, che devono abbandonare la crittografia RSA e a curve ellittiche, generando un'urgente domanda da parte delle imprese di infrastrutture resilienti alle minacce quantistiche. Questo fattore normativo è ulteriormente rafforzato dal rischio informatico «raccogli ora, decritta in seguito», nell'ambito del quale gli aggressori raccolgono oggi dati crittografati in previsione della futura capacità di decrittazione quantistica, rendendo strategicamente necessaria la migrazione immediata per i dati sensibili destinati a rimanere protetti a lungo. Il calcolo quantistico fotonico è direttamente coinvolto in questa domanda: i sistemi fotonici costituiscono la piattaforma hardware naturale per la distribuzione quantistica delle chiavi (QKD), che offre uno scambio di chiavi sicuro secondo criteri teorici dell'informazione attraverso la fibra ottica; inoltre, i computer quantistici fotonici sono i motori previsti dell'architettura dell'internet quantistica, che in futuro sosterrà comunicazioni sicure rispetto alle tecnologie quantistiche su scala globale. TuringQ indica esplicitamente Bank of China, State Grid e China Mobile come clienti destinatari di comunicazioni sicure rispetto alle tecnologie quantistiche abilitate dalla propria infrastruttura quantistica fotonica. I governi di tutto il mondo hanno integrato requisiti relativi alle comunicazioni sicure rispetto alle tecnologie quantistiche nelle strategie quantistiche nazionali: la National Quantum Strategy del Regno Unito, la NQM dell'India e l'iniziativa EuroQCI del Quantum Flagship dell'UE danno tutte priorità alle reti fotoniche per le comunicazioni sicure. Si crea così una dinamica di domanda trainante, nella quale il calcolo quantistico fotonico beneficia sia del mercato di breve termine della QKD e delle reti quantistiche, sia della curva di adozione di lungo termine del calcolo quantistico fault-tolerant.

Ingenti finanziamenti pubblici per le iniziative quantistiche negli Stati Uniti e nell'UE

L'entità dei capitali pubblici destinati a livello globale alle tecnologie quantistiche, e in particolare al calcolo quantistico fotonico, è senza precedenti per un settore tecnologico precommerciale.

L’US NQI ha richiesto 998 milioni di dollari di autorità di bilancio per la ricerca e sviluppo nel campo delle scienze dell’informazione quantistica per l’anno fiscale 2025, con bilanci approvati superiori a 1 miliardo di dollari negli anni fiscali 2022 e 2023. ^{[3]U.S. Department of Energy, National Quantum Information Science Research Centers and Quantum Computing Programs, quantum.gov.} I governi australiano e del Queensland hanno stanziato 620 milioni di dollari USA per l’impianto di PsiQuantum a Brisbane nell’aprile 2024, mentre le autorità statali e della contea dell’Illinois hanno fornito 500 milioni di dollari in incentivi fiscali distribuiti su 30 anni per l’impianto di PsiQuantum a Chicago, insieme a 200 milioni di dollari di finanziamenti statali per un impianto criogenico condiviso. ^{[4]Business Wire, Quantum Computing Technology and Industry Developments, businesswire.com.} L’Agenzia federale canadese per lo sviluppo economico ha fornito a Xanadu un contributo rimborsabile di 3,75 milioni di dollari per accelerare lo sviluppo del software PennyLane. Il Quantum Flagship dell’UE opera con un budget di 1 miliardo di EUR nell’arco di dieci anni e finanzia progetti specifici per la fotonica, come EPIQUE, QU-PIC e QPIC1550, con un nuovo bando del 2026 rivolto specificamente alle piattaforme di calcolo quantistico fotonico su larga scala. Il governo giapponese ha annunciato un impegno di 7,4 miliardi di dollari per le tecnologie quantistiche all’inizio del 2025, mentre l’NQM indiano, con circa 740 milioni di dollari nell’arco di otto anni, designa il calcolo quantistico fotonico come uno dei quattro ambiti prioritari. La strategia quantistica del Regno Unito è sostenuta da un impegno governativo annunciato di 2,5 miliardi di GBP. L’effetto complessivo di questi investimenti pubblici è articolato su più livelli: riduce il rischio degli investimenti privati finanziando la ricerca e sviluppo di base e i costi iniziali degli impianti; crea rapporti con clienti di riferimento, poiché le agenzie governative diventano i primi utilizzatori; e sviluppa il bacino di talenti attraverso missioni quantistiche nazionali e programmi universitari che alimentano la crescita delle aziende.

Principali fattori limitanti

Mancanza di architetture quantistiche fotoniche standardizzate

Il settore del calcolo quantistico fotonico non ha ancora raggiunto una convergenza su una codifica standard dei qubit, su un'architettura dei gate o su una specifica dell'interfaccia hardware. Il calcolo quantistico ottico lineare, il Gaussian boson sampling, il calcolo a stati cluster a variabili continue, il calcolo quantistico basato sulla fusione, le architetture di gate fotone-atomo e gli approcci ibridi silicio-spin-fotone sostengono tutti di offrire percorsi verso sistemi fault-tolerant su larga scala, ma ciascuno presenta requisiti diversi per i componenti fotonici, overhead differenti per la correzione degli errori e ipotesi produttive specifiche. Questa frammentazione architetturale crea diversi ostacoli commerciali. Gli acquirenti aziendali non possono valutare i sistemi concorrenti sulla base di metriche di prestazione comuni, poiché la fedeltà dei gate, il numero di qubit e il tasso di campionamento non sono comparabili tra i diversi schemi di codifica; una macchina GBS non è direttamente comparabile con una piattaforma a modello di gate basata su singoli fotoni. Gli strumenti di sviluppo software e gli algoritmi quantistici scritti per un'architettura fotonica non sono trasferibili a un'altra senza una significativa riprogettazione. I fornitori di componenti, tra cui i produttori di SNSPD, gli specialisti dell'epitassia dei quantum dot e le fonderie di fotonica al silicio, non possono standardizzare la produzione per un'unica interfaccia quantistica fotonica, limitando le economie di scala. L'assenza di interfacce standardizzate per i processori quantistici fotonici fa sì che ogni fornitore di hardware mantenga SDK e stack di compilazione proprietari, come dimostrano i diversi ecosistemi dell'SDK Perceval di Quandela, di PennyLane di Xanadu e dell'SDK della serie PT di ORCA. Gli sforzi di standardizzazione sono ancora agli inizi: il programma di benchmarking del calcolo quantistico del NIST e le roadmap sulle tecnologie quantistiche della European Quantum Flagship stanno lavorando alla definizione di metriche di prestazione comuni, ma gli standard a livello di architettura per il calcolo quantistico fotonico restano ancora lontani dal raggiungimento di un consenso. Finché non emergerà un'architettura dominante o un livello di astrazione interoperabile tra architetture diverse, l'adozione aziendale rimarrà frenata dalla complessità della valutazione e dai rischi di integrazione.

Le forze normative e tecniche che agiscono sul calcolo quantistico fotonico nel periodo 2025–2027 creano una tensione strutturale che determinerà se il CAGR di circa il 40,0% del mercato si concretizzerà nella fascia inferiore o superiore della sua traiettoria. Dal lato della domanda, gli standard di crittografia post-quantistica del NIST, che impongono alle agenzie federali la migrazione dalla crittografia RSA e a curva ellittica, hanno attivato il percorso commerciale a breve termine più chiaro per i sistemi quantistici fotonici: contratti per la distribuzione di chiavi quantistiche e per le infrastrutture di rete quantistica con agenzie, prime contractor della difesa e operatori di infrastrutture critiche soggetti a scadenze di conformità. Si tratta di un segnale di domanda con una finestra temporale definita, che non dipende dal raggiungimento del calcolo fault-tolerant; richiede soltanto hardware di rete fotonica funzionante e sistemi compatibili con la QKD, prodotti che ORCA, Quandela, QuiX Quantum e TuringQ dimostrano già oggi di poter offrire commercialmente.Sul versante dell'offerta, il vincolo delle perdite di fotoni non rappresenta semplicemente un divario nelle prestazioni attuali; è un costo fondamentale imposto dalla fisica per la generazione probabilistica di fotoni e l'entanglement non deterministico, che comporta un overhead delle risorse in crescita esponenziale all'aumentare del numero di qubit tolleranti ai guasti. L'architettura FBQC di PsiQuantum presenta una tolleranza alle perdite definita pari a circa il 10% complessivo, mentre i dati pubblicati sui componenti suggeriscono che il sistema si stia avvicinando a tale soglia, senza tuttavia operare ancora entro questi limiti su larga scala. Gli approcci deterministici fotone-atomo attraverso la piattaforma ORIGIN di Quantum Source e le architetture silicio spin-fotone di Photonic Inc. rappresentano scelte architetturali basate sull'ipotesi che il problema dell'efficienza delle risorse possa essere risolto più efficacemente a livello fisico che ingegneristico. L'impatto del vincolo delle perdite sul CAGR dipende pertanto dall'architettura che raggiungerà per prima la tolleranza ai guasti: se FBQC supererà la soglia entro il 2028–2029, come previsto da PsiQuantum, il vincolo delle perdite di fotoni diventerà un problema risolto e il suo effetto negativo sul CAGR diminuirà; se invece la tolleranza ai guasti richiederà l'approccio deterministico, l'impatto negativo del vincolo si protrarrà per gran parte del periodo di previsione.

Analisi dei segmenti del mercato dell'informatica quantistica fotonica

Per componente

Hardware

Il segmento Hardware, che comprende processori fotonici, chip fotonici integrati, sorgenti di singoli fotoni e rilevatori, rappresenta la principale categoria di componenti, con un valore di 92,6 milioni di dollari USA nel 2025 e una previsione di crescita fino a 2.606,9 milioni di dollari USA entro il 2035, a un CAGR di circa il 37,8%. Il CAGR relativamente più contenuto dell'hardware rispetto a software e servizi riflette il modello classico dei mercati tecnologici, in cui i fornitori di piattaforme finiscono per acquisire un valore sproporzionato; i costi dell'hardware diminuiscono grazie ai volumi e alla concorrenza, mentre il lock-in del software e i contratti di servizi consentono di applicare margini maggiori. Nel breve termine (2025–2028), i ricavi dell'hardware saranno concentrati nelle vendite di sistemi a laboratori nazionali, università e strutture appaltate dai governi. La struttura di PsiQuantum a Brisbane, destinata a un impiego su scala industriale, rappresenta un impegno di capitale dei governi nell'hardware pari a diverse centinaia di milioni di dollari e sosterrà i ricavi del segmento hardware nei primi anni del periodo di previsione. La serie PT di ORCA Computing, con sette sistemi PT-1 installati alla fine del 2024 e la disponibilità commerciale del modello PT-2 dalla fine del 2024, rappresenta il segmento commerciale accessibile dell'hardware quantistico fotonico, rivolto a istituti di ricerca e centri HPC alla ricerca di sistemi a temperatura ambiente. I processori fotonici a 8 qubit e 64-qubit di QuiX Quantum venduti a DLR QCI nel 2022, insieme al primo processore quantistico fotonico universale di prima generazione pianificato per il 2026, rappresentano il contributo della catena di fornitura hardware europea. La crescita dei ricavi dell'hardware accelera quando i fornitori cloud sviluppano infrastrutture dedicate all'informatica quantistica fotonica e quando i processori fotonici iniziano a sostituire alcuni carichi di lavoro delle GPU per attività specializzate di IA generativa e ottimizzazione, una posizione di mercato che ORCA Computing sta perseguendo attivamente attraverso la partnership con ParTec AG per l'integrazione nelle AI Factory.

Software

Il segmento Software, che comprende algoritmi quantistici, middleware, SDK e software per piattaforme cloud, è valutato a 37,6 milioni di dollari USA nel 2025 e dovrebbe raggiungere 1.506,2 milioni di dollari USA entro il 2035, a un CAGR di circa il 42,7%, il più elevato tra i tre segmenti per componente. Il CAGR del software, superiore a quello del mercato, riflette due dinamiche strutturali: il numero crescente di piattaforme hardware che richiedono livelli software e i rendimenti cumulativi del software una volta che una piattaforma consolida l'adozione da parte degli utenti.Il framework open source di machine learning quantistico PennyLane di Xanadu, che supporta ampiamente backend hardware fotonici e non fotonici, è diventato di fatto uno standard per lo sviluppo di software quantistico su diversi tipi di architettura; il Governo del Canada ne finanzia lo sviluppo attraverso FedDev Ontario per accelerarne l'adozione. L'SDK Perceval di Quandela svolge una funzione analoga per il calcolo quantistico ottico lineare e basato su singoli fotoni. L'integrazione dell'SDK di ORCA Computing con PyTorch e NVIDIA CUDA-Q è rivolta specificamente agli ingegneri di machine learning, una scelta progettuale che riduce la barriera all'adozione del software per la più ampia comunità potenziale di utenti aziendali.

I ricavi del software crescono in modo più efficiente rispetto a quelli dell'hardware, poiché il costo marginale associato alla gestione di un ulteriore utente cloud tende a zero, mentre il costo marginale dell'hardware è limitato dai rendimenti produttivi di SNSPD e PIC. Il segmento del Software sarà caratterizzato sempre più da marketplace di algoritmi, modelli preaddestrati di machine learning quantistico e toolchain di compilazione quantistico-classica che astraggono la complessità dell'hardware per gli utenti aziendali.

Servizi

Il segmento dei Servizi, che comprende consulenza, integrazione di sistemi, ricavi derivanti dall'accesso al cloud e servizi quantistici gestiti, è valutato a 45,5 milioni di dollari USA nel 2025 e si prevede che raggiunga 1.680,0 milioni di dollari USA entro il 2035, con un tasso di crescita annuo composto (CAGR) di circa il 41,6%. Nella fase attuale del mercato, i Servizi rappresentano la categoria di ricavi commercialmente più accessibile per i fornitori di sistemi di calcolo quantistico fotonico, poiché non richiedono agli acquirenti budget di capitale per l'approvvigionamento di hardware quantistico. L'implementazione da parte di OVHcloud del sistema fotonico Belenos 12-qubit di Quandela secondo un modello pay-as-you-go, con fatturazione al secondo e costi di calcolo iniziali ottimizzati fino a 0,03 EUR all'ora per l'emulazione, costituisce un esempio diretto di commercializzazione a livello di servizi capace di raggiungere un'ampia base di utenti senza richiedere decisioni aziendali di investimento. La strategia di TuringQ, che si posiziona come fornitore di infrastrutture quantistiche e passa da fornitore di prodotti a fornitore di centri di calcolo ibridi per il supercalcolo quantistico in tutta la Cina, riflette la transizione da modelli di ricavi guidati dall'hardware a modelli guidati dai servizi. Con la maturazione dei sistemi di calcolo quantistico fotonico, i servizi gestiti per carichi di lavoro di simulazione quantistica, chimica quantistica e ottimizzazione, fatturati per calcolo o secondo un modello di tariffazione basato sui risultati, rappresenteranno la principale via di crescita per le aziende prive di vantaggi nella produzione hardware.

Per modello di implementazione

Accesso basato sul cloud

L'accesso basato sul cloud è il principale segmento di implementazione, con un valore di 87,6 milioni di dollari USA nel 2025; si prevede che raggiunga 3.244,2 milioni di dollari USA entro il 2035, con un tasso di crescita annuo composto (CAGR) di circa il 41,6%. Il predominio del modello cloud riflette il suo vantaggio strutturale: riduce a zero l'impegno di capitale dell'acquirente, consente di condurre sperimentazioni senza rischi di integrazione con i sistemi IT e colloca il calcolo quantistico fotonico accanto ai flussi di lavoro di HPC classico e di sviluppo cloud-native già utilizzati dagli utenti aziendali. La piattaforma cloud di Quandela, il primo computer quantistico europeo accessibile tramite cloud e basato su singoli fotoni, lanciato nel novembre 2022 con una disponibilità del 92% nei primi sei mesi di attività, è stata ampliata attraverso l'integrazione da parte di OVHcloud del sistema Belenos 12-qubit, garantendo la sovranità europea dei dati per i carichi di lavoro quantistici. Il servizio Bia Quantum Cloud Computing Service di QuiX Quantum, lanciato nel settembre 2024, ha esteso l'accesso cloud al calcolo quantistico fotonico agli utenti europei della ricerca e delle imprese tramite il suo processore fotonico programmabile con oltre 20 qubit. La piattaforma cloud Tianyan cinese (China Telecom Quantum Group) è diventata la prima piattaforma cloud a offrire servizi di vantaggio quantistico attraverso tecnologie sia fotoniche sia superconduttive, quando il sistema di TuringQ è entrato a far parte della piattaforma. Nel loro insieme, queste piattaforme dimostrano che l'accesso basato sul cloud è andato oltre i programmi pilota, trasformandosi in servizi commerciali continuativi, con modelli di fatturazione basati sull'utilizzo che allineano gli incentivi per la sperimentazione da parte degli utenti e lo sviluppo di algoritmi.

Sistemi on-premise

I sistemi on-premise rappresentano 63,5 milioni di dollari USA nel 2025 e si prevede che raggiungano 1.738,0 milioni di dollari USA entro il 2035, con un tasso di crescita annuo composto (CAGR) di circa il 37,4%. I sistemi quantistici fotonici on-premise rispondono alle esigenze di acquirenti soggetti a specifici requisiti di sovranità dei dati, carichi di lavoro governativi classificati o programmi di ricerca che richiedono accesso e personalizzazione a livello hardware. I sistemi PT-1 di ORCA Computing, con sette installazioni tra cui il Ministero della Difesa del Regno Unito, il PSNC in Polonia, la Montana State University e il UK NQCC, dimostrano la concretezza a breve termine del segmento on-premise: sistemi montati su rack e operanti a temperatura ambiente, integrati nell'infrastruttura HPC esistente tramite Ethernet standard e installati entro due giorni dall'arrivo presso la struttura QCORE della MSU. Le strutture di dimensione utility pianificate da PsiQuantum a Brisbane e Chicago rappresentano l'estremo superiore delle installazioni on-premise: strutture dedicate al calcolo quantistico, commissionate dai governi per importi dell'ordine di centinaia di milioni di dollari. La vendita da parte di QuiX Quantum di processori fotonici da 8 qubit e 64-qubit ha contribuito a definire nel 2022 il mercato europeo dell'hardware quantistico fotonico on-premise. Il segmento on-premise crescerà poiché un numero maggiore di organizzazioni con requisiti di trattamento di dati sensibili, in particolare nei settori della difesa e dei servizi finanziari, richiederà l'accesso diretto all'hardware per garantire la sicurezza.

Modelli di accesso ibrido

I modelli di accesso ibrido, che combinano hardware quantistico on-premise, orchestrazione cloud e integrazione con l'HPC classico, sono valutati a 24,6 milioni di dollari USA nel 2025 e si prevede che raggiungano 811,0 milioni di dollari USA entro il 2035, con un CAGR di circa il 40,0%. L'architettura di implementazione di ORCA Computing presso il PSNC, dove due sistemi PT-1 si interfacciano con 87 nodi GPU, tra cui NVIDIA H100, tramite Ethernet standard, mentre CUDA-Q gestisce l'instradamento dei carichi di lavoro quantistici-classici, costituisce l'archetipo commerciale del modello ibrido. L'importanza strategica del modello ibrido risiede nella sua capacità di generare valore aziendale immediato dai sistemi quantistici disponibili nel breve termine: anziché attendere l'elaborazione quantistica tollerante ai guasti, le architetture ibride individuano specifiche subroutine algoritmiche, come la decomposizione di matrici, il campionamento e l'ottimizzazione, che traggono vantaggio dal co-processing quantistico, e le trasferiscono al QPU fotonico, mentre l'elaborazione classica gestisce il resto del flusso di lavoro. La strategia di TuringQ per un centro di calcolo basato sulla fusione tra calcolo quantistico e supercalcolo, che mira all'implementazione su scala nazionale di centri ibridi in tutta la Cina, riflette l'applicabilità del modello alle infrastrutture nazionali. Il prodotto QNU di Nu Quantum, un'unità di rete quantistica fotonica progettata per interconnettere più QPU di diversi fornitori in un supercomputer quantistico ibrido distribuito, rappresenta il livello infrastrutturale che sosterrà le implementazioni ibride su scala di data center.

Per applicazione

Simulazione e modellazione

La simulazione e la modellazione costituiscono il principale segmento applicativo, con un valore di 46,4 milioni di dollari USA nel 2025; si prevede che raggiungano 1.216,6 milioni di dollari USA entro il 2035, con un CAGR di circa il 36,8%. Il vantaggio naturale dei computer quantistici fotonici nelle attività basate sul campionamento li rende particolarmente adatti ai carichi di lavoro di simulazione di tipo Monte Carlo nei settori della scienza dei materiali, della scoperta di farmaci e della modellazione climatica. La piattaforma Ascella di Quandela è stata sottoposta a benchmark per algoritmi di eigensolver quantistico variazionale destinati al calcolo dell'energia dello stato fondamentale delle molecole, mentre i sistemi di ORCA presso la struttura QCORE della Montana State University supportano la ricerca sulla scoperta di farmaci attraverso la generazione di peptidi potenziata dal calcolo quantistico. Il CAGR relativamente più contenuto di questo segmento riflette la sua saturazione iniziale, in quanto primo verticale applicativo a essere oggetto di iniziative commerciali.

Ottimizzazione

L'ottimizzazione è valutata a 37,8 milioni di dollari USA nel 2025 e si prevede che raggiunga 1.158,6 milioni di dollari USA entro il 2035, con un CAGR di circa il 39,0%. I computer quantistici fotonici sono oggetto di valutazione per l'ottimizzazione combinatoria in ambiti quali l'instradamento logistico, la costruzione di portafogli finanziari e la configurazione delle reti.

TuringQ fornisce servizi a clienti tra cui State Grid, l'operatore nazionale cinese dell'elettricità, con applicazioni di ottimizzazione per la gestione della rete, mentre ORCA ha dimostrato capacità di ottimizzazione attraverso le proprie architetture di reti neurali quantistiche-ibride classiche presso PSNC e MSU.

Apprendimento automatico e intelligenza artificiale

Il segmento dell'apprendimento automatico e dell'intelligenza artificiale è valutato a 34,9 milioni di dollari USA nel 2025 e raggiunge 1.506,2 milioni di dollari USA entro il 2035, con il CAGR più elevato tra i segmenti applicativi, pari a circa il 43,8%. L'integrazione di processori quantistici fotonici con infrastrutture di intelligenza artificiale basate su GPU rappresenta lo sviluppo commercialmente più attivo nell'ambito dell'informatica quantistica fotonica nel periodo 2024–2025. Il sistema PT-2 di ORCA si integra direttamente con NVIDIA CUDA-Q, consentendo flussi di lavoro ibridi di intelligenza artificiale generativa quantistica-classica, tra cui l'addestramento di GAN potenziate dal calcolo quantistico per la generazione di immagini, dimostrato presso PSNC e in fase di commercializzazione attraverso la partnership ParTec AI Factory. Le partnership di TuringQ con produttori nazionali di GPU per cluster eterogenei QPU più GPU sono rivolte al mercato dell'inferenza e dell'addestramento dell'intelligenza artificiale. Il paradigma di ricerca sull'apprendimento automatico basato su reti neurali quantistiche e macchine a kernel quantistico, implementato in PennyLane di Xanadu e dimostrato su Ascella di Quandela per attività di classificazione, fornisce le basi teoriche per il vantaggio quantistico nell'apprendimento automatico a scale raggiungibili nel periodo di previsione.

Crittografia e sicurezza

Il segmento della crittografia e della sicurezza è valutato a 25,1 milioni di dollari USA nel 2025 e si prevede che raggiunga 695,2 milioni di dollari USA entro il 2035, con un CAGR di circa il 37,5%. La finalizzazione, nell'agosto 2024, degli standard NIST per la crittografia post-quantistica e l'adozione da parte della NSA della crittografia post-quantistica come approccio di sicurezza preferenziale resistente agli attacchi quantistici, insieme ai risultati comprovati delle implementazioni della QKD, hanno posizionato questo segmento come il verticale applicativo maggiormente orientato alla conformità normativa. Il ruolo dell'informatica quantistica fotonica in questo ambito è duplice: fungere da piattaforma per le implementazioni di reti QKD nel breve termine e da base computazionale a lungo termine per arrivare eventualmente a violare gli standard di crittografia pre-quantistica.

Modellazione del rischio e analisi finanziaria

Il segmento della modellazione del rischio e dell'analisi finanziaria è valutato a 18,8 milioni di dollari USA nel 2025 e si prevede che raggiunga 753,1 milioni di dollari USA entro il 2035, con un CAGR di circa il 42,7%. Le istituzioni finanziarie sono tra i valutatori aziendali più attivi dell'informatica quantistica fotonica, spinte dal potenziale delle simulazioni Monte Carlo accelerate dal calcolo quantistico nella determinazione del prezzo dei derivati e nella valutazione del rischio. Il rischio crittografico posto dai computer quantistici su larga scala alle attuali infrastrutture di chiavi RSA e a curva ellittica crea un'ulteriore urgenza in questo segmento per le società finanziarie che gestiscono dati sensibili a lungo termine.

Altro

Le altre applicazioni, tra cui l'elaborazione adiacente al rilevamento quantistico, la chimica quantistica per applicazioni energetiche e la ricerca sui materiali avanzati, sono valutate a 12,7 milioni di dollari USA nel 2025 e si prevede che raggiungano 463,5 milioni di dollari USA entro il 2035, con un CAGR di circa il 41,4%.

Per settore di utilizzo finale

Istituzioni di ricerca e mondo accademico

Il segmento delle istituzioni di ricerca e del mondo accademico è il principale segmento per utilizzo finale nel 2025, con un valore di 54,6 milioni di dollari USA, e si prevede che raggiunga 1.042,8 milioni di dollari USA entro il 2035, con il CAGR più basso tra i segmenti, pari a circa il 32,4%. Il tasso di crescita relativamente più contenuto riflette il fatto che le istituzioni accademiche e di ricerca sono già i principali adottanti e che la loro quota del mercato totale si ridurrà con l'accelerazione dell'adozione da parte delle imprese commerciali. Il computer quantistico fotonico di IIT Mandi nell'ambito dell'NQM indiano, il National Quantum Nanofab da 20 milioni di dollari USA della NSF e la consegna di processori quantistici da parte di QuiX Quantum a DLR QCI rappresentano esempi dell'attività attuale di questo segmento.

Governo e difesa

Il segmento del governo e della difesa è valutato a 46,8 milioni di dollari USA nel 2025 e si prevede che raggiunga 1.274,5 milioni di dollari USA entro il 2035, con un CAGR di circa il 37,3%.Le agenzie della difesa sono tra i primi acquirenti più rilevanti di sistemi quantistici fotonici, in particolare per le applicazioni di sicurezza delle comunicazioni quantistiche. ORCA Computing ha installato il primo sistema quantistico fotonico del Regno Unito presso il Ministero della Difesa, mentre i programmi di investimento del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti (DoD) nelle tecnologie quantistiche, nell'ambito del quadro NQI, finanziano attività di ricerca e sviluppo (R&S) nel settore quantistico fotonico presso i laboratori nazionali. La natura classificata di molti impieghi della tecnologia quantistica nel settore della difesa fa sì che i ricavi dichiarati sottostimino l'effettiva attività di approvvigionamento in questo segmento.

Servizi finanziari

Il segmento dei servizi finanziari è valutato a 22,7 milioni di dollari USA nel 2025 e si prevede che raggiunga 926,9 milioni di dollari USA entro il 2035, con un tasso di crescita annuo composto (CAGR) di circa il 43,0%. La duplice esposizione degli istituti finanziari, in quanto obiettivi dei rischi di cybersicurezza quantistica e potenziali beneficiari dell'elaborazione accelerata quantisticamente nella determinazione del prezzo dei derivati, nell'ottimizzazione dei portafogli e nel rilevamento delle frodi, rende questo segmento una delle opportunità a più elevata crescita nel periodo di previsione. La base clienti di TuringQ comprende Bank of China, a dimostrazione dell'adozione a breve termine della tecnologia quantistica fotonica nei servizi finanziari dell'area Asia-Pacifico.

Prodotti farmaceutici e biotecnologie

Il segmento dei prodotti farmaceutici e delle biotecnologie è valutato a 19,6 milioni di dollari USA nel 2025 e si prevede che raggiunga 869,0 milioni di dollari USA entro il 2035, con un CAGR di circa il 44,2%. La simulazione quantistica fotonica della dinamica molecolare e del ripiegamento delle proteine rappresenta il principale caso d'uso dell'informatica quantistica nel settore farmaceutico, mentre i sistemi fotonici a temperatura ambiente eliminano le barriere operative imposte dai sistemi basati su frigoriferi a diluizione. L'installazione di ORCA presso la Montana State University comprende la generazione di peptidi come applicazione dimostrativa.

Fornitori di tecnologia e servizi cloud

Il segmento dei fornitori di tecnologia e servizi cloud è valutato a 18,4 milioni di dollari USA nel 2025 e si prevede che raggiunga 1.077,5 milioni di dollari USA entro il 2035, con il CAGR più elevato tra gli utenti finali, pari a circa il 48,0%. I fornitori di servizi cloud hyperscale e di piattaforme HPC sono strategicamente incentivati a integrare acceleratori quantistici fotonici nelle proprie infrastrutture, sia per soddisfare la domanda di elaborazione quantistica da parte delle imprese, sia per ottenere un vantaggio competitivo. L'implementazione del sistema quantistico fotonico Belenos di Quandela da parte di OVHcloud sul proprio cloud pubblico, con fatturazione al secondo e posizionamento basato sulla sovranità europea dei dati, definisce il modello commerciale per l'integrazione della tecnologia quantistica fotonica da parte dei fornitori cloud. L'offerta di Scaleway, che propone una piattaforma per tecnologie quantistiche multi-vendor con accesso ai computer quantistici di Quandela, oltre a sistemi ad atomi neutri e superconduttivi, rappresenta la fase evolutiva successiva: l'aggregazione dell'hardware quantistico all'interno delle piattaforme cloud.

Energia e servizi di pubblica utilità

Il segmento dell'energia e dei servizi di pubblica utilità è valutato a 8,2 milioni di dollari USA nel 2025 e si prevede che raggiunga 405,5 milioni di dollari USA entro il 2035, con un CAGR di circa il 45,6%. L'ottimizzazione delle reti elettriche, la modellizzazione dell'integrazione delle energie rinnovabili e la scoperta di materiali per le tecnologie delle batterie e del solare rappresentano le principali applicazioni dell'informatica quantistica in questo settore. Il rapporto con State Grid come cliente di TuringQ dimostra la penetrazione commerciale iniziale della tecnologia quantistica fotonica nell'ottimizzazione dei servizi di pubblica utilità.

Automotive e trasporti

Il segmento automotive e dei trasporti è il più piccolo tra quelli degli utenti finali, con un valore di 5,4 milioni di dollari USA nel 2025, e si prevede che raggiunga 197,0 milioni di dollari USA entro il 2035, con un CAGR di circa il 41,3%. L'ottimizzazione della catena di fornitura, l'instradamento dei veicoli autonomi e la simulazione dei materiali per veicoli leggeri rappresentano i principali ambiti applicativi; si prevede che l'adozione acceleri con la riduzione delle difficoltà di valutazione resa possibile dall'accesso ai servizi quantistici fotonici sul cloud.

Analisi del mercato del quantum computing fotonico per area geografica

Nord America

Il Nord America è il principale mercato regionale, con un valore di 72,6 milioni di dollari USA nel 2025; si prevede che raggiunga 2.259,3 milioni di dollari USA entro il 2035, con un CAGR di circa il 39,2%. La leadership della regione riflette la concentrazione delle principali aziende attive nel quantum computing fotonico (PsiQuantum, Xanadu, Photonic Inc., Nu Quantum, Quantum Computing Inc.), il più ampio programma pubblico di investimenti nel quantum computing al mondo (NQI statunitense, con 998 milioni di dollari USA richiesti per l'anno fiscale 2025) e l'ecosistema di implementazione commerciale più dinamico.

Stati Uniti

Gli Stati Uniti rappresentano il principale mercato nazionale del Nord America. Il NQI statunitense coordina gli investimenti federali nel settore quantistico attraverso NIST, NSF, DOE e DoD; il CHIPS and Science Act del 2022 ha autorizzato il National Quantum Nanofab, con un finanziamento NSF di 20 milioni di dollari USA destinato alla co-progettazione di dispositivi quantistici atomici e fotonici. L'impianto di PsiQuantum in Illinois, realizzato presso l'Illinois Quantum and Microelectronics Park nell'area di Chicago, con 500 milioni di dollari USA di incentivi fiscali statali e 200 milioni di dollari USA di finanziamenti per le infrastrutture criogeniche, rappresenta il più grande investimento singolo in conto capitale nel quantum computing fotonico del Paese. I mandati PQC del governo federale statunitense, definiti dal NIST, stanno stimolando la domanda da parte delle imprese tra appaltatori governativi, principali operatori della difesa, istituzioni finanziarie e gestori di infrastrutture critiche, creando un canale di domanda commerciale in rapido sviluppo per i prodotti di rete quantisticamente sicuri. Il Quantum Photonic Integrated Design Center del DoE, finanziato nell'ambito del programma Energy Frontier Research Centers, costituisce un punto di riferimento per la ricerca dei laboratori nazionali sulle tecnologie dei circuiti integrati fotonici per il quantum computing.

Europa

L'Europa è il secondo mercato regionale per dimensioni, con un valore di 46,6 milioni di dollari USA nel 2025; si prevede che raggiunga 1.245,5 milioni di dollari USA entro il 2035, con un CAGR di circa il 37,1%. L'attività europea nel quantum computing fotonico è concentrata nel Regno Unito, in Germania, Francia e Paesi Bassi, mentre Spagna e Italia stanno emergendo come centri di sviluppo secondari.

Regno Unito

Il Regno Unito è stato il governo europeo più attivo nell'implementazione diretta del calcolo quantistico fotonico. Il National Quantum Computing Centre del Regno Unito, presso Harwell, ospita il banco di prova di ORCA Computing per il machine learning quantistico fotonico, che integra più sorgenti di fotoni in un unico sistema, l'integrazione con GPU NVIDIA e partner tra cui Sparrow Quantum, Bay Photonics e l'Imperial College. ^{[5]ORCA Computing, Photonic Quantum Computing for Scalable Quantum Applications, orcacomputing.com.} La Strategia nazionale quantistica del Regno Unito, del valore di 2,5 miliardi di sterline, e l'assegnazione da parte dell'NQCC di contratti a Nu Quantum per infrastrutture di networking quantistico rappresentano una strategia coordinata di approvvigionamento nazionale. La selezione di ORCA Computing per guidare un progetto finanziato dal governo britannico con una sovvenzione di 11,6 milioni di sterline, finalizzato alla costruzione del centro dati quantistico del futuro, e l'installazione del primo computer quantistico fotonico del Ministero della Difesa del Regno Unito sottolineano l'orientamento delle forze armate verso un'adozione precoce.

Asia-Pacifico

L'Asia-Pacifico è la regione in più rapida crescita, con un valore di 42,1 milioni di dollari USA nel 2025; si prevede che raggiunga 1.766,9 milioni di dollari USA entro il 2035, con un tasso di crescita annuo composto (CAGR) di circa il 43,4%. La crescita della regione è sostenuta dallo sviluppo della catena di fornitura nazionale cinese per il settore quantistico fotonico, dagli investimenti quantistici di primo piano del Giappone, dalla National Quantum Mission (NQM) dell'India e dal significativo impegno di PsiQuantum per le infrastrutture australiane.

Cina

La Cina è il principale mercato dell'Asia-Pacifico e un leader globale nella generazione di proprietà intellettuale nel settore delle tecnologie quantistiche: nel 2024, circa il 60% dei brevetti globali relativi al calcolo quantistico proveniva da depositanti cinesi. TuringQ, con sede a Shanghai e fondata nel 2021, ha sviluppato il primo computer quantistico fotonico full-stack della Cina, acquisendo clienti tra cui Bank of China, State Grid e China Mobile e partecipando alla definizione degli standard nazionali per la tecnologia quantistica fotonica. ^{[6]China Tech Pulse, China quantum technology developments, chinatechpulse.com.} I finanziamenti cumulativi di TuringQ superano 1 miliardo di RMB, equivalenti a circa 1,4 miliardi di dollari USA, e il suo sistema Gen2 include un chip fotonico programmabile su larga scala con il framework di programmazione IA DeepQuantum, la piattaforma quantistica fotonica cinese sviluppata a livello nazionale più avanzata dal punto di vista commerciale. La piattaforma cloud Tianyan di China Telecom ospita ora il sistema quantistico fotonico di TuringQ insieme a sistemi superconduttori, diventando la prima piattaforma cloud al mondo a offrire servizi basati sul vantaggio quantistico attraverso entrambe le modalità hardware. Il sostegno statale cinese alle capacità quantistiche fotoniche nazionali riflette preoccupazioni strategiche relative alla sovranità tecnologica in un settore che interessa la sicurezza nazionale, le catene di fornitura dei semiconduttori e la competitività nell'IA.

America Latina

L'America Latina è valutata a 7,0 milioni di dollari USA nel 2025 e si prevede che raggiunga 231,7 milioni di dollari USA entro il 2035, con un CAGR di circa il 40,0%. Attualmente, il mercato della regione è sostenuto dall'accesso delle istituzioni accademiche a risorse di calcolo quantistico fotonico basate sul cloud, principalmente attraverso fornitori operanti dal Nord America e dall'Europa. Il Brasile mantiene l'ecosistema di ricerca quantistica più attivo della regione; il suo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) finanzia la ricerca sull'informazione quantistica e sulla fotonica. La vicinanza del Messico ai centri di ricerca statunitensi favorisce programmi di accesso collaborativo. L'Instituto Balseiro dell'Argentina vanta da tempo una solida capacità di ricerca nel campo della fisica quantistica. La crescita del calcolo quantistico fotonico nella regione sarà sostenuta dall'adozione basata innanzitutto sul cloud, poiché l'accesso al cloud elimina la barriera di capitale che rende l'hardware installato localmente inaccessibile alla maggior parte delle istituzioni latinoamericane, nonché dalla partecipazione della regione a consorzi internazionali di ricerca quantistica. Nel breve termine, l'attività di mercato è concentrata nell'elaborazione per la ricerca accademica; l'interesse dei servizi finanziari e dei governi dovrebbe emergere entro il 2027–2028, con l'accelerazione dell'implementazione globale della QKD.

Quota di mercato e panorama competitivo del calcolo quantistico fotonico

Nel 2025 il mercato del calcolo quantistico fotonico è moderatamente concentrato ai vertici, con cinque aziende che detengono complessivamente il 60,8% del mercato globale in termini di ricavi. PsiQuantum è in testa con una quota del 18,2%, grazie alla sua posizione unica di unica azienda di calcolo quantistico fotonico con un accordo di produzione documentato con una fonderia commerciale di semiconduttori ad alto volume (GlobalFoundries) e a oltre 1,3 miliardi di dollari USA di finanziamenti cumulativi, inclusi 620 milioni di dollari USA di capitale pubblico australiano e 500 milioni di dollari USA in incentivi fiscali statali statunitensi. Xanadu detiene una quota del 14,1%, sostenuta dalla svolta Aurora, che ha dimostrato il primo computer quantistico fotonico scalabile, interconnesso e modulare al mondo (Nature, gennaio 2025), dal suo ecosistema software PennyLane, ampiamente adottato dagli sviluppatori sulle piattaforme hardware quantistiche, e da oltre 250 milioni di dollari USA di finanziamenti cumulativi privati e pubblici. ^{[7]Newswire.ca, Quantum Computing and Quantum Technology Industry Developments, newswire.ca.} ORCA Computing detiene una quota del 12,0% grazie alla trazione commerciale già dimostrata, a sette implementazioni del modello PT-1 presso istituti di ricerca, strutture della difesa e centri HPC, nonché a un'architettura differenziata montata su rack e operativa a temperatura ambiente, che compete direttamente con l'hardware GPU nei contesti di carichi di lavoro di intelligenza artificiale e machine learning. La quota di Quandela, pari al 10.

3% di quota riflette la sua leadership nel calcolo quantistico accessibile dal cloud basato su singoli fotoni, con il primo computer quantistico europeo accessibile dal cloud lanciato nel 2022, una disponibilità della piattaforma cloud superiore al 92% nei periodi di monitoraggio operativo e il sistema Belenos 12-qubit implementato tramite il cloud commerciale di OVHcloud. La quota del 6,2% di TuringQ riflette l'emergente mercato quantistico fotonico domestico cinese, con oltre 1 miliardo di RMB di finanziamenti cumulativi, ordini nel 2025 superiori a 100 milioni di RMB, una crescita annua dei ricavi superiore al 200% e clienti che includono banche statali cinesi e imprese di proprietà statale. Il restante 39,2% del mercato è distribuito tra QuiX Quantum, Photonic Inc., Nu Quantum, Quantum Source, Quantum Computing Inc., QC82 e una serie di spin-off accademici e integratori di sistemi.

Il benchmarking competitivo tra i principali operatori evidenzia tre distinti posizionamenti strategici. Il segmento delle infrastrutture su larga scala, rappresentato da PsiQuantum e Xanadu, compete per il primato nel calcolo quantistico fault-tolerant, misurato in milioni di qubit, con orizzonti di investimento decennali e partner governativi che assorbono le perdite operative a breve termine in cambio di capacità di calcolo strategica. Il vantaggio competitivo di questi operatori risiede nella profondità tecnologica (la piattaforma di fotonica al silicio producibile di PsiQuantum e l'architettura di rete modulare di Xanadu) e nelle barriere di capitale create dagli investimenti pubblici nelle infrastrutture. Il segmento della distribuzione commerciale, rappresentato da ORCA Computing e Quandela, compete per generare ricavi commerciali nel breve termine fornendo sistemi quantistici già operativi, destinati ad applicazioni di apprendimento automatico, IA generativa e sperimentazione quantistica accessibile dal cloud, entro i vincoli delle infrastrutture IT convenzionali. Il loro vantaggio competitivo consiste nell'esperienza operativa (le sette implementazioni PT-1 di ORCA e la disponibilità cloud del 92% di Quandela) e nelle partnership con operatori dell'ecosistema tecnologico (NVIDIA CUDA-Q per ORCA e OVHcloud per Quandela). Il segmento dei campioni nazionali, rappresentato da TuringQ in Cina, QuiX Quantum in Europa e Photonic Inc. in Canada, beneficia del vantaggio strutturale derivante dal sostegno governativo, dalla priorità accordata al mercato domestico e dall'allineamento con gli obiettivi nazionali di sovranità tecnologica.

Il posizionamento competitivo nel mercato riflette la tensione tra il livello delle prestazioni hardware e l'ampiezza della distribuzione commerciale. La fedeltà SPAM di PsiQuantum, pari al 99,98% +/- 0,01%, e la fedeltà di fusione, pari al 99,22% +/- 0,12%, rappresentano la frontiera delle metriche di prestazione dei qubit fotonici, ma si traducono in ricavi commerciali pari a zero nel 2025, mentre gli stabilimenti di Brisbane e Chicago sono in costruzione. La serie PT di ORCA Computing genera oggi ricavi commerciali misurabili grazie alle implementazioni presso istituti di ricerca e strutture della difesa, ma con un numero di qubit (PT-2: 16 fotoni in 32 qumode) non competitivo con i computer classici per i carichi di lavoro generici; l'azienda punta quindi esclusivamente a specifiche subroutine di apprendimento automatico e ottimizzazione, nelle quali l'elaborazione ibrida quantistica-classica offre un vantaggio. QuiX Quantum, che punta a un computer quantistico universale di prima generazione nel 2026 e a un sistema di seconda generazione con correzione degli errori nel 2027, occupa una posizione intermedia: i suoi processori sono disponibili commercialmente, offrono prestazioni misurabili (il processore fotonico programmabile 64-qubit consegnato a DLR QCI nel 2022) e seguono una roadmap definita verso il calcolo universale fault-tolerant, pur rimanendo dipendenti dalla prosecuzione dei finanziamenti dell'UE e nazionali per il capitale destinato allo sviluppo.

Sviluppi recenti del settore

Fusioni e acquisizioni

Gennaio 2024 - ORCA Computing acquisisce la divisione di fotonica integrata di GXC: ORCA Computing ha acquisito le attività e la proprietà intellettuale di GXC relative alla fotonica, con sede in Texas, integrando nel proprio team di sviluppo oltre un secolo di esperienza complessiva nel settore dei materiali fotonici. L'acquisizione era specificamente volta a ottenere nuovi materiali fotonici ibridi per migliorare le prestazioni dei sistemi della serie PT di ORCA, evitando anni di ricerca e sviluppo fondamentali nel campo della fotonica integrata su piattaforme di materiali emergenti.

Partnership e collaborazioni

Febbraio 2024 - ORCA Computing selezionata per realizzare il banco di prova quantistico fotonico del NQCC nel Regno Unito: ORCA Computing è stata selezionata dal National Quantum Computing Centre del Regno Unito per realizzare presso il campus di Harwell del NQCC un banco di prova per il calcolo quantistico applicato all'apprendimento automatico. Il banco di prova, il primo al mondo a integrare più sorgenti di fotoni in un unico sistema, è stato sviluppato con i partner Sparrow Quantum, Bay Photonics, RedWave Labs, NVIDIA, AMAX e Imperial College, con consegna prevista entro marzo 2025.

Giugno 2024 - ORCA Computing installa due sistemi PT-1 presso il QCORE della Montana State University: ORCA ha installato due sistemi quantistici fotonici della serie PT presso la struttura Applied Quantum CORE di MSU, nell'ambito di un programma da 26,7 milioni di dollari USA sostenuto dalla US Air Force per trasferire le tecnologie quantistiche dalla fase concettuale al mercato. I sistemi sono stati messi in funzione entro due giorni, dimostrando la prontezza operativa del calcolo quantistico fotonico a temperatura ambiente, montato su rack, per gli istituti di ricerca.

2025 - Partnership tra ORCA Computing e ParTec AG per l'integrazione nelle AI Factory: ORCA Computing ha annunciato una partnership con ParTec AG per integrare gli acceleratori quantistici della serie PT nelle AI-as-a-Service Factory in Italia e Germania, segnando la prima implementazione commerciale di acceleratori quantistici fotonici nell'infrastruttura europea per l'intelligenza artificiale.

Progressi tecnologici

Gennaio 2025 - Xanadu presenta Aurora, il primo computer quantistico fotonico modulare e scalabile in rete al mondo: Xanadu ha pubblicato su Nature la dimostrazione di Aurora, un sistema 12-qubit costituito da quattro rack server modulari, 35 chip fotonici e 13 km di fibra ottica, operativo interamente a temperatura ambiente. Aurora ha dimostrato la sintesi di uno stato cluster entangled tra chip separati, con 86,4 miliardi di modalità, e ha implementato un codice di ripetizione foliato distance-2 con decodifica in tempo reale, dimostrando che la scalabilità modulare a temperatura ambiente è commercialmente praticabile.

Febbraio 2025 - PsiQuantum pubblica su Nature una piattaforma producibile per il calcolo quantistico fotonico: la pubblicazione di PsiQuantum su Nature ha documentato la prima piattaforma di calcolo quantistico basata sulla fotonica al silicio integrata monoliticamente e fabbricata presso una fonderia commerciale di semiconduttori da 300 mm, raggiungendo una fedeltà SPAM del 99,98% +/- 0,01%, una visibilità HOM del 99,50% +/- 0,25%, una fedeltà di fusione a due qubit del 99,22% +/- 0,12% e una fedeltà dell'interconnessione tra chip del 99,72% +/- 0,04% su 42 m di fibra standard per telecomunicazioni.

Strategie di espansione e investimento

Aprile 2024 - I governi australiano e del Queensland investono 620 milioni di dollari USA nella struttura di PsiQuantum a Brisbane: il Commonwealth australiano e il governo del Queensland hanno annunciato un pacchetto finanziario da 940 milioni di AUD (620 milioni di dollari USA) per consentire a PsiQuantum di costruire il primo computer quantistico fault-tolerant su scala industriale al mondo nei pressi dell'aeroporto di Brisbane, con operatività prevista entro la fine del 2027 e una configurazione da un milione di qubit fisici.

Luglio 2024 - PsiQuantum annuncia un finanziamento di serie E da 1 miliardo di dollari e una partnership per una struttura in Illinois: PsiQuantum ha annunciato un finanziamento di serie E da 1 miliardo di dollari e una partnership articolata con lo Stato dell'Illinois e la città di Chicago, in base alla quale PsiQuantum avrebbe svolto il ruolo di azienda principale dell'Illinois Quantum and Microelectronics Park, ottenendo 500 milioni di dollari in incentivi fiscali nell'arco di 30 anni e l'accesso a un impianto criogenico condiviso finanziato con 200 milioni di dollari dallo Stato dell'Illinois.

Gennaio 2026 - TuringQ completa il round di serie B, portando il finanziamento totale oltre 1 miliardo di RMB: TuringQ ha completato un nuovo round di finanziamento di serie B con investitori tra cui Sichuan Industrial Revitalization Fund, SZIH, Fosun e SenseTime, portando il finanziamento cumulativo a oltre 1 miliardo di RMB (equivalente a circa 1,4 miliardi di dollari USA) e la valutazione a quasi 7 miliardi di RMB (circa 970 milioni di dollari USA). TuringQ ha riferito che gli ordini del 2025 hanno superato i 100 milioni di RMB, con una crescita annua dei ricavi superiore al 200%, e ha annunciato piani per una diffusione nazionale dei centri di calcolo basati sulla fusione tra calcolo quantistico e supercalcolo.