中性原子量子计算市场 大小和分享 2026-2035

中性原子量子计算市场规模

全球中性原子量子计算市场在2025年的价值为1.34亿美元。据全球市场洞察公司发布的最新报告，该市场预计将从2026年的1.761亿美元增长至2031年的5.044亿美元，并在2035年达到12亿美元，预测期内年复合增长率为23.9%。市场增长主要归因于公共部门对量子基础设施投资的加速、量子硬件提供商与云供应商之间合作的增加、量子比特可扩展性与错误修正技术的持续进步、对主权量子能力的需求增长以及量子计算在企业解决方案中的渗透率提升，以解决复杂计算问题。

中性原子量子计算市场的显著增长主要受到政府投资与国家量子计划倡议推动，这些举措加速了量子研究、基础设施建设与商业化进程。例如，美国商务部（NIST）向原子计算公司授予了高达1亿美元的计划资金，用于解决中性原子量子计算在扩展至数万量子比特、系统集成与硬件认证等方面的重大技术与制造难题。此外，NIST还向Infleqtion公司授予资金以扩大其中性原子设计规模。这进一步展现了美国政府对商用中性原子量子领域的承诺。^{[1]美国国家标准与技术研究院（NIST），网址：nist.gov}

此外，可扩展中性原子架构的商业化进程通过战略合作与技术创新快速推进。量子硬件开发商与研究机构、超级计算设施及网络技术提供商合作，加速企业采用进程。例如，欧洲高性能计算联合体（Euro HPC JU）启动了量子访问试点计划，为所有欧洲研究人员、初创企业、中小企业及公共组织提供免费使用Euro HPC量子计算机的机会。这将加速量子计算的普及，而量子计算依赖于中性原子计算机等技术。^{[2]欧盟，europa.eu}

中性原子量子计算市场从2022年的200万美元稳步增长至2024年的2500万美元，推动因素包括量子技术领域政府资金的增加以及可扩展中性原子平台的商业化。量子硬件提供商、云基础设施供应商与科学机构之间更频繁的合作进一步推动了市场增长。

中性原子量子计算市场趋势

• 中性原子量子比特系统的规模化趋势正使量子计算在经济上变得可行。从2022年至今，硬件厂商已成功展示了从数百到超过一千个量子比特的光镊设备，并将在2035年前持续发展，届时逻辑量子比特将成为标准，而保真度与错误修正能力的提升将使计算价值真正实现。
• 云端环境中性原子QCaaS的准入门槛降低，使企业与研究机构对中性原子量子系统的可用性持续提升，并将在未来持续增长。自2021年起，这一趋势开始爆发，多家顶级量子硬件公司与超算及云平台合作，为用户提供远程访问量子芯片的服务。预计这一趋势将持续至2033年，随着中性原子量子系统与混合HPC环境的深度融合，将进一步降低专用量子硬件的构建门槛，推动商业化进程。
• 在药物发现、材料科学与优化领域的日益增长的应用，将推动中性原子量子计算走向现实世界。2023年后的增长主要源于大型制药与研究机构及工业企业采用量子技术进行分子模拟与优化问题求解。随着对传统计算无法解决的高计算需求应用的需求持续增长，这一趋势预计将至少延续至2034年。
• 政府、研究机构与商业伙伴关系的加强，正在中性原子量子生态系统内营造加速创新的环境。这一加速态势始于2022年，各国量子计划与全球联盟纷纷启动，旨在推动量子硬件、网络与人才发展，并将延续至2035年。这将由主权量子能力投资的增长与私营部门对商业基础设施的持续投入共同驱动，为中性原子量子计算的全球快速商业化与规模化应用奠定基础。

中性原子量子计算市场分析

按计算范式划分，中性原子量子计算市场可分为数字门控系统、模拟量子模拟器与混合数字-模拟系统。

• 数字门控系统细分市场在2025年占据主导地位，市场份额达70.5%，主要得益于其在执行通用量子算法时的高精度，适用于量子化学、密码学、优化与人工智能等应用场景。此外，门保真度、量子比特操作与错误修正技术的进步，以及政府与技术投资的增加，将进一步推动数字中性原子量子计算平台的应用。
• 混合数字-模拟系统细分市场预计在预测期内以22.8%的复合年增长率增长。这类系统采用混合量子架构，将数字门控量子计算的灵活性与模拟量子模拟的高计算效率相结合。因此，该混合系统能在保持较低计算负担的同时，为复杂量子任务提供更快的处理速度。研究合作、可扩展中性原子架构的发展以及在药物发现、材料科学与工业优化等领域的广泛应用，正推动其早期商业化与采用率提升。

按量子比特规模划分，中性原子量子计算市场可分为300量子比特以下、301–1,000量子比特与1,000量子比特以上三个细分市场。

• 2025年，高达300量子比特的细分市场主导了市场，市场价值为7520万美元，广泛应用于学术、政府、大学及早期商业用户。高达300量子比特的系统为开发新量子算法及实施新算法的概念验证提供了有用的测试平台。这部分增长部分源于实施成本低且较1000量子比特以上系统更可靠，但主要归功于其易用性。随着云端可用性的提升及研究与工业用途试点实施的增加，该系统被视为中性原子技术领域的领先技术。
• 超过1000量子比特的细分市场预计在预测期内以34.3%的复合年增长率增长，主要得益于中性原子架构的快速发展（具备可扩展性）以及对容错计算架构的投资增加。超过1000量子比特的量子计算机正在研究机构及商业技术供应商处开发，用于药物发现、材料研究等多种商业应用及一系列工业应用。政府投资、技术突破及应用数量的增长正在推动未来十年超过1000中性原子量子比特计算机的更快采用。

基于终端用户，中性原子量子计算市场分为政府与国防、高性能计算中心与国家实验室、学术与研究机构、制药与生物技术及其他

• 高性能计算中心与国家实验室细分市场在2025年主导市场，市场价值为6640万美元，主要归因于充足的政府投资、高性能计算资源的存在以及用于解决高级科学问题和计算密集型工作流程的中性原子量子计算机安装量增长。这些机构作为验证量子硬件及开发国家量子议程算法的枢纽至关重要。与这些设施合作的企业及科技巨头正在扩大其市场影响力。
• 制药与生物技术细分市场预计在预测期内以32.4%的复合年增长率增长。中性原子量子计算机在模拟分子行为、蛋白质折叠、新药发现及医疗个性化方面的应用增加推动了该细分市场的增长。这类系统能以超越经典计算机的精度处理复杂分子级相互作用，且来自药物开发组织的资金增加正加速中性原子量子计算在生命科学领域的商业化实施。

北美中性原子量子计算市场

2025年，北美中性原子量子计算行业约占57.1%的市场份额。

• 在北美，中性原子量子计算市场的增长得益于政府资金、广泛的量子研究网络以及主要中性原子量子计算公司的推动。美国能源部（DOE）、国家科学基金会（NSF）、国防高级研究计划局（DARPA）及国家量子计划等政府倡议持续投资并推动研究界、国家实验室及能够利用先进量子系统的机构的发展。
• 随着量子硬件、云服务及高性能计算公司在构建大规模中性原子机器（用于研究、制药、国防及人工智能）方面的产业合作增加，加之持续投资、量子资源扩展及企业对量子技术采用率的提升，北美有望在2035年前继续保持市场领导地位。

美国中性原子量子计算产业在2022年和2023年的市场规模分别为110万美元和620万美元。该市场规模在2025年达到7430万美元，较2024年的1390万美元实现了增长。

• 美国中性原子量子计算市场的增长主要得益于QuEra Computing、Atom Computing、Infleqtion等行业领军企业的布局，以及联邦政府对量子计划和全国性量子项目的大力资助。联邦机构正在大力投资于国家高容错量子计算机研发及首个量子互联网建设等领域，以巩固其全球领导地位。
• 例如，美国国防高级研究计划局（DARPA）宣布将在其量子基准测试计划（QBI）第一阶段中选择近20家量子计算公司参与。该计划旨在测试在未来10年内是否能够交付工业级可行的容错量子计算机，并涉及探索多种量子硬件类型——包括中性原子量子计算——凸显了美国政府对可扩展量子技术的持续投资。^{[3]美国国防高级研究计划局（DARPA）官网：darpa.mil}

欧洲中性原子量子计算市场

欧洲中性原子量子计算产业在2025年市场规模达4800万美元，预计在预测期内将呈现可观的增长态势。

• 欧洲中性原子量子计算市场的增长受到量子技术公共投资的有力支撑，以及对研究事业的协同推进和主权量子计算设施的广泛采用。由欧盟委员会、欧洲高性能计算联合体及量子旗舰计划等联合推动的举措，正通过研究机构、企业和初创公司在整个地区推广中性原子量子技术。
• 此外，中性原子量子计算提供商、超级计算设施及学术组织间的合作不断加强，以将中性原子量子技术融入该地区高性能计算环境。对量子技术的持续支持、跨大西洋联盟的蓬勃发展以及制药、高性能材料和人工智能等领域企业对中性原子量子解决方案采用率的提升，预计将在未来数年内推动市场增长。

德国在欧洲中性原子量子计算市场中占据主导地位，展现出强劲的增长潜力。

• 德国在欧洲中性原子量子计算产业中占据最大份额，这主要归功于该国强大的量子研究生态系统、高额政府投资以及在超级计算领域的领导地位。德国航空航天中心（DLR）、弗劳恩霍夫学会、马克斯·普朗克学会及于利希超级计算中心等机构是推动量子硬件开发、量子网络及可扩展计算机发展的先锋。
• 例如，德国航空航天中心（DLR）的量子计算计划（QCI）宣布将通过QCI Connect量子即服务平台提供首批量子计算机的访问权限。该平台允许任何研究机构、初创企业、中小企业及工业界访问德国国家量子计划内实现的量子硬件，有助于加速工业量子计算机（如中性原子系统）的商业化与应用。^{[4]德国航空航天中心，网址：dlr.de}

亚太地区中性原子量子计算市场

亚太地区市场预计在预测期内以29.9%的最高复合年增长率增长。

• 亚太市场正因政府对量子技术的投资增加、国家量子计划的普及以及工业创新与科学研究对计算能力需求的增长而快速发展。中国、日本、韩国、印度和澳大利亚等国的政府资助研究正通过投资、拨款和私营企业的方式加强该地区的量子基础设施。
• 地区间大学、国家实验室、初创企业与技术供应商之间的合作不断加强，也有望加速量子计算商业化进程。随着制药、先进制造、先进材料、网络安全与金融等行业对量子应用需求的增长，人工智能将推动长期发展。

印度中性原子量子计算市场预计将在亚太市场中以显著的复合年增长率增长。

• 该国正成为中性原子量子计算的重要市场。印度通过国家量子任务（NQM）等政府计划、不断增长的量子资金投入以及研究机构、初创企业与技术社区间的合作，为量子技术未来发展奠定了坚实基础。政府的努力进一步构建了本土量子硬件与研发的人才生态体系。
• 例如，印度科技部宣布在国家量子任务（NQM）下设立四个主题中心（T-Hub）。这些中心将落户于印度科学院（班加罗尔）、印度理工学院马德拉斯分校、印度理工学院孟买分校和印度理工学院德里分校，成为引领并推动量子领域研发与商业化的卓越中心^{[5]科学技术部下属的科学技术司}。

中东与非洲中性原子量子计算市场

沙特阿拉伯市场有望在中东与非洲地区实现大幅增长。

• 由于沙特阿拉伯《2030年愿景》战略计划、对创新数字技术投资的增长以及发展知识型经济的追求，该地区的中性原子量子计算产业预计将迎来显著发展。沙特政府为推进高性能计算（HPC）、人工智能与量子能力所采取的举措与战略投资，正为该地区采用量子技术解决方案营造有利环境。
• 这将推动对本地大学、智慧城市项目的投资，以及与全球科技领军企业的合作，进一步扩大中性原子量子技术的市场份额。