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量子计算硬件市场 大小和分享 2026-2035

报告 ID: GMI16410
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发布日期: July 2026
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量子计算硬件市场规模

全球量子计算硬件市场在2025年的价值为7.02亿美元。根据Global Market Insights Inc.最新发布的报告,该市场预计将从2026年的9.126亿美元增长至2031年的45亿美元,并在2035年达到155亿美元,预测期内年复合增长率为37%。

量子计算硬件市场关键要点

2025年市场规模
7.02亿美元
2026年市场规模
9.126亿美元
2035年市场规模预测
155亿美元
2026-2035年复合年增长率
37%
区域主导地位
最大市场
北美
增长最快地区
亚太地区
主要参与者
  • 市场领导者:Bluefors Oy在2025年市场份额超过26.10%

  • 主要参与者:该市场前五名参与者包括Bluefors Oy、IBM公司、IonQ公司、IQM Finland Oy、Quantinuum有限公司,在2025年共同占据62.4%的市场份额。

市场主要驱动力
  • 政府投资与国家量子计划持续增加
  • 对超越经典系统的高性能计算需求增长
  • 量子比特规模化与量子纠错技术的进步
机遇
  • 容错量子计算与纠错技术的进步
  • 政府支持的量子基础设施扩展与行业采用
挑战
  • 量子硬件开发与基础设施的高昂成本
  • 可扩展性与量子比特稳定性限制

量子计算硬件市场的增长主要归因于各国政府对国家量子计划的投资增加、对超越经典系统性能的高性能计算需求上升、可扩展量子比特架构和量子纠错技术的持续进步、量子制造和低温基础设施的不断发展,以及量子技术在科学研究、网络安全、国防、制药发现和先进材料开发等领域的应用日益广泛。

量子计算硬件销售市场的增长主要受到政府高额支出和国家层面量子技术计划的推动,这些计划旨在提升量子处理器、冷却基础设施和半导体设施上量子制造的更快扩展能力。公共资金计划促进了学术界、公共机构(国家实验室)与商业实体之间的研究合作,同时降低了市场壁垒。例如,2026年5月,美国商务部通过《芯片与科学法案》宣布计划投入20.13亿美元联邦激励资金,以加速量子计算硬件发展,包括支持超导、离子阱、中性原子和光子量子技术,并强化国内制造业和下一代量子硬件开发。[1]

此外,市场还受到对高性能计算的迫切需求驱动,这些计算能够解决硬科学、药物开发、金融和材料科学等领域的挑战,而当前的超级计算机在这些方面力有不逮。量子比特规模、相干性、纠错能力以及低温设备、光子学和高精度电子设备等辅助硬件的持续改进,正在为容错量子计算机铺平道路。例如,2026年6月,美国能源部(DOE)启动了"量子创世纪计划",旨在开发并部署全球首个科学上相关的容错量子计算能力,凸显了对先进量子硬件在国家科学研究和创新中日益重要的强调。[2]

量子制造领域硬件基础设施的需求受到量子计算投资增长的推动,而对安全可靠计算的需求则因量子技术在国家安全、网络安全和国家基础设施领域的作用日益凸显而持续上升。私营企业和政府机构均致力于培育本土量子能力,重点关注构建本土量子供应链、领先制造和量子人才培养体系。此外,量子技术在医疗保健、能源、化工、航空和金融服务等领域的应用部署,正在推动对更大规模、更具韧性的量子计算平台的持续且强劲需求,这种需求丝毫没有减弱的迹象。

量子计算硬件市场趋势

  • 向容错量子计算架构转变的趋势正成为市场最重要的发展方向之一。硬件开发商越来越关注逻辑量子比特、量子纠错、模块化处理器架构以及更高的量子比特保真度,以超越嘈杂中间尺度量子(NISQ)系统。随着各行业对可靠量子系统的需求增长,这一趋势预计将在2032年前加速发展。
  • 量子制造生态系统的成长,以及专业制造设施数量的增加,正在推动硬件领域的变革。各国政府和学术界现已着手在内部建立制造能力,涵盖从量子芯片、低温技术到精密控制电子设备和集成光子学等多个环节,以满足未来量子系统核心部件的制造需求。例如,2026年6月,美国国家标准与技术研究院(NIST)与SRI International合作宣布成立量子制造工程中心(QMEC),旨在加速可扩展量子组件、低温技术及量子硬件供应链的制造。该倡议有望推动量子计算硬件的商业化及工业规模生产。
  • 采用不同类型量子比特技术正成为影响市场的关键趋势。行业并未将赌注押在单一硬件技术上,而是在超导、离子阱、中性原子、光子和硅自旋等量子比特平台上均衡发展。采用不同硬件方法有助于优化各类工作负载、提升系统性能,并推动科学、工业及企业计算应用领域的快速进步。

量子计算硬件市场分析

量子计算硬件市场规模,按硬件架构划分,2022-2035(百万美元)

按硬件架构划分,量子计算硬件市场可分为基于门的量子系统和量子退火系统。

  • 基于门的量子系统细分市场在2025年占据主导地位,市场份额达74%。该细分市场引领量子计算硬件行业发展,因其适用于通用量子计算,能够实现复杂算法用于密码学、药物发现、材料科学、优化及人工智能。超导量子比特、离子阱、光子和中性原子量子比特技术的进步,以及量子比特可扩展性的提升和量子纠错技术的发展,均推动了其广泛采用。
  • 量子退火系统细分市场预计在预测期内以33.1%的复合年增长率增长。该增长由物流、金融服务、制造业、电信和能源领域对复杂优化问题解决方案的需求激增所驱动。组合优化问题可通过量子退火器高效求解。相比通用基于门的量子计算机,量子退火器采用更简单的硬件架构即可解决组合优化、排程、路由、投资组合优化及机器学习等问题,有助于推动商业化进程。

量子计算硬件市场份额(按组件类型,2025年)

基于组件类型,量子计算硬件市场可分为量子处理器(QPUS)、控制与读取电子设备、低温系统、量子互连与网络硬件、光子与光学组件以及其他类别。

  • 低温系统细分市场在2025年占据主导地位,市场规模达2.138亿美元,其增长主要得益于超导量子计算机的广泛应用。该系统的性能与其极低温运行环境密切相关,超低温环境是超导量子比特保持相干性并降低热噪声所必需的。低温系统包括稀释制冷机、低温恒温器及其他制冷设备与配件,它们协同工作,为研究实验室、国家量子设施和商用量子数据中心提供最佳性能。
  • 量子互连与网络硬件细分市场预计在预测期内以48.6%的复合年增长率增长,主要受分布式量子计算、量子通信网络和可扩展多处理器量子架构投资增加的推动。量子互连实现量子处理器间的高保真量子信息传输,支撑模块化量子计算机、量子数据中心和未来量子互联网基础设施的发展。

基于部署模式,量子计算硬件市场可分为本地/专用量子系统和云端可访问量子硬件。

  • 本地/专用量子系统细分市场在2025年占据主导地位,市场份额达63.5%,主要得益于专用量子计算机在国家实验室、政府机构、大学研究中心及需要极致计算能力、低延迟访问、数据安全与量子基础设施全面控制的企业中的普及。各国对主权量子基础设施、国家高性能计算中心和关键任务导向研究的投资进一步巩固了该细分市场的地位。
  • 云端可访问量子硬件细分市场预计在预测期内以43.4%的复合年增长率增长。其增长主要受量子计算即服务(QCaaS)采用率提升的推动。QCaaS为客户提供高性能量子处理能力,无需前期投入低温系统基础设施或建设设施。各类云端量子服务的可用性、混合量子-经典计算的发展以及大学、企业和初创公司对更经济量子解决方案的需求,共同推动了市场增长。

美国量子计算硬件市场规模,2022-2035年(百万美元)

北美量子计算硬件市场

北美在2025年占据量子计算硬件行业54.1%的市场份额。

  • 北美市场的增长主要得益于政府对量子研究的大量投资、紧密的产学研合作以及不断扩展的国家量子计划。该地区拥有成熟的生态系统,包括国家实验室、顶尖大学、半导体制造商和科技公司,它们正加速推进可扩展量子处理器、低温系统和量子网络基础设施的研发。
  • 各国政府和研究机构正在加大对该地区的投资,以加速下一代量子计算机解决方案的研发,在科学研究、国防、网络安全、人工智能和高性能计算等领域抢占先机。下一代量子比特技术(包括超导、离子阱、光子和中性原子系统)以及量子制造能力的发展正在持续创新。

2022年和2023年,美国量子计算硬件市场的价值分别为1.524亿美元和2.085亿美元。到2025年,市场规模达到3.089亿美元,较2024年的2.46亿美元实现增长。

  • 美国市场的增长主要受益于《国家量子倡议法案》、《芯片与科学法案》以及能源部在量子处理器、半导体制造、量子网络、先进制冷技术和人才队伍方面的研发投资,这些举措旨在帮助美国在量子硬件开发领域保持竞争优势。
  • 此外,阿贡国家实验室、橡树岭国家实验室、劳伦斯伯克利国家实验室和桑迪亚国家实验室等国家实验室继续与高校和产业界合作,扩大量子研究基础设施。加之强劲的风险投资、商业部署增长以及量子计算在医疗、金融服务、航空航天和国防等领域的应用普及,这些举措使美国成为北美地区量子计算硬件的领先市场。

欧洲量子计算硬件市场

欧洲市场在2025年达到1.388亿美元,预计在预测期内将呈现可观增长。

  • 欧洲计算市场的增长主要受益于稳健的公共资金支持、统一的区域量子倡议以及学术研究人员、半导体生产商与科技行业间合作水平的提升。该地区正处于计算技术的新浪潮中,将继续凭借在量子处理器、低温基础设施以及光子学和量子网络解决方案等领域的投资优势持续发展。
  • 此外,通过国家实验室、高性能计算(HPC)中心以及产学合作伙伴关系,量子计算基础设施的部署正在不断增加。持续投资于量子制造能力、人才培养和初创生态系统有望在预测期内加速创新,并提升欧洲在全球量子硬件市场的竞争力。

德国在欧洲量子计算硬件市场中占据主导地位,展现出强劲的增长潜力。

  • 德国是欧洲量子计算硬件领域的领军国家,得益于其成熟的半导体生态系统、顶尖的研究机构以及政府对量子技术的坚定承诺。德国的弗劳恩霍夫研究所、马克斯·普朗克研究所、研究型大学和HPC中心构建了一个开发超导量子处理器、低温技术和量子网络硬件的环境。
  • 此外,欧洲委员会于2026年2月宣布在德国慕尼黑的莱布尼茨超级计算中心(LRZ)启动Euro-Q-Exa项目,即一台54量子比特的量子计算机,隶属于EuroHPC联合计划。该系统由EuroHPC、德国政府和巴伐利亚州政府共同出资,计划到2027年扩展至150量子比特以上,为研究人员、产业界和公共部门提供先进的量子计算资源,并巩固德国在欧洲量子计算生态系统中的领导地位[4]

亚太地区量子计算硬件市场

亚太市场预计在预测期内以41.9%的最高复合年增长率增长。

  • 在亚太地区,政府对量子技术的投资、半导体制造基础设施的增长以及科技公司与研究机构间合作伙伴关系的发展,推动了量子计算硬件市场的快速增长。该地区各国政府重点发展和壮大国家量子计划,旨在加速研发低温设备、低温系统、光子设备、低温处理器和量子通信基础设施。
  • 此外,该地区还受益于强劲的公共资金支持、不断壮大的量子创业生态系统,以及与量子技术集成的高性能计算(HPC)设施的扩展。持续投资于先进半导体制造、量子人才培养及商业化举措,预计将使亚太地区在预测期内成为增长最快的区域市场之一。

印度量子计算硬件市场在亚太市场中预计将以显著的复合年增长率增长。

  • 印度正成长为量子计算硬件的重要市场之一,依托政府对本土量子技术研发的强力支持、日益增长的研发合作以及对先进半导体和量子基础设施的资金投入。该发展主要体现在超导量子处理器、量子通信、量子传感器及本土制造等领域。
  • 例如,2023年4月,印度政府批准了《国家量子使命(NQM)》,为2023-2031年期间投入6003.65亿卢比。该使命旨在开发拥有50至1000个物理量子比特的中等规模量子计算机、建立量子技术中心、推进量子通信与传感技术,并强化印度本土量子硬件生态系统。此举预计将显著加速该国量子计算硬件的研究、创新与商业化进程。

中东和非洲量子计算硬件市场

沙特阿拉伯市场有望在中东和非洲地区实现大幅增长。

  • 沙特阿拉伯正在通过大力投资前沿数字技术(与“2030愿景”一致)、扩展人工智能议程及提升对高性能计算的兴趣,推动量子计算硬件产业的强劲扩张。该国正通过构建新型数字基础设施、建立研究合作伙伴关系及战略性资助新兴技术,发展其量子生态系统,并将其应用于医疗、能源、金融和网络安全等领域。
  • 此外,政府主导的数字化转型计划及对数据中心、云计算和半导体技术的投资增加,正在为量子硬件的采用创造有利条件。高校、研究机构与国际科技合作伙伴之间的合作日益密切,预计将加速该国量子处理器、低温系统及量子网络基础设施的部署。

量子计算硬件市场份额

量子计算硬件行业由3M公司、Armacell、Ultra Electronics Holdings plc、Technetics Group及SAATI等企业主导。这五家公司在2025年共同占据了62.4%的市场份额。

他们的市场领导地位得益于在量子处理器开发、低温技术、离子阱与超导量子比特架构以及集成量子计算系统等领域的深厚专业技术积累。其多元化的产品组合、持续的量子研发投入以及与政府、研究机构及高性能计算中心的合作,使其得以在全球市场中保持竞争优势。

这些企业通过在可扩展量子比特技术、量子纠错、低温制冷系统及量子网络基础设施等方面的持续创新来维持竞争优势。与高校、国家实验室、云服务提供商及半导体制造商的战略合作,再加上在容错量子计算和先进量子制造能力方面的不断投资,正在强化它们在科学研究、制药、金融服务、网络安全、人工智能及国防应用等领域不断增长的量子计算硬件需求中的竞争能力。

量子计算硬件市场企业

以下是活跃在量子计算硬件行业的知名企业:

  • Alice & Bob SAS
  • Bluefors Oy
  • Diraq Pty Ltd.
  • D-Wave Quantum Inc.
  • 富士通株式会社
  • Google LLC(Google Quantum AI)
  • IBM公司
  • 英特尔公司
  • IonQ Inc.
  • IQM Finland Oy
  • 微软公司
  • 日本电气株式会社
  • Nu Quantum Ltd.
  • 本源量子
  • 牛津离子集团有限公司
  • Pasqal SAS
  • PsiQuantum Corp.
  • Quantinuum Ltd.
  • QuEra Computing Inc.
  • Rigetti Computing Inc.
  • 硅量子计算(SQC)
  • SpinQ Technology

  • Bluefors Oy

Bluefors Oy是全球低温制冷系统领域的领军企业,专注于为量子计算提供稀释制冷机及低温测量平台,使超导量子比特能够在毫开尔文级温度下运行。该公司凭借可靠、可扩展且高性能的冷却解决方案,广泛应用于量子计算研究、量子网络及先进科学应用。其对创新的专注与集成式低温基础设施建设,使Bluefors成为全球顶尖量子计算实验室的关键供应商。

  • IBM公司

IBM公司是超导量子计算硬件的领先提供商之一,提供全栈量子系统、先进量子处理器及基于云的量子计算平台。该公司凭借在半导体制造、量子纠错及模块化量子架构方面的专业技术,开发出可扩展且容错的量子计算机。其持续的量子研究投入与全面的技术路线图,巩固了其在企业与科学量子计算领域的领导地位。

  • IonQ Inc.

IonQ Inc.专注于离子阱量子计算硬件,提供高保真量子处理器、长量子比特相干时间及全连接量子比特架构。该公司开发了覆盖硬件、网络及量子软件的全栈量子计算解决方案,并通过主流云平台提供系统服务。其可扩展的离子阱架构使IonQ跻身领先的商用量子硬件供应商之列。

  • IQM Finland Oy

IQM Finland Oy专注于为研究机构、高性能计算(HPC)中心、大学及工业用户设计超导量子计算机。该公司专注于可扩展的量子处理器架构、定制化量子系统及集成硬件解决方案,以支持欧洲不断成长的量子生态系统。IQM在量子芯片工程与系统集成方面的专长,使其成为欧洲领先的量子硬件制造商之一。

  • Quantinuum有限公司

Quantinuum有限公司是陷阱离子量子计算系统的领军开发商,将高保真量子硬件与先进量子软件及网络安全解决方案相结合。该公司专注于可扩展的量子架构、量子纠错及集成量子计算平台,应用于化学、优化、人工智能、金融及安全通信等领域。其在性能与容错量子计算方面的强劲实力,巩固了其在全球量子硬件市场的地位。

量子计算硬件行业新闻

  • 2025年11月,IBM在IBM量子开发者大会上推出全新Quantum Nighthawk处理器,并发布重大软件与算法进展。此次发布聚焦于提升电路复杂度、处理器性能,并加速实现量子优势与容错量子计算的发展路线图,进一步巩固IBM在可扩展量子硬件领域的领导地位。
  • 2026年6月,IBM宣布未来五年在量子计算领域投资超过100亿美元。该投资将支持研发、制造扩张、生态系统合作伙伴关系及容错量子计算机的商业化。作为该计划的一部分,IBM还与美国商务部合作,建立美国首个专用量子铸造厂,以加强本土量子硬件制造能力。

量子计算硬件市场研究报告涵盖了该行业的深度分析,并对2022至2035年的收入(单位:百万美元)进行了预测,具体包括以下细分领域:

市场,按硬件架构划分

  • 基于门的量子系统
  • 量子退火系统

市场,按组件类型划分

  • 量子处理器(QPUS)
  • 控制与读取电子设备
  • 低温系统
  • 量子互连与网络硬件
  • 光子与光学组件
  • 其他

市场,按部署模式划分

  • 本地/专用量子系统
  • 云端可访问的量子硬件

市场,按最终用户行业划分

  • 政府与公共部门
  • 国防与国家安全
  • 医疗保健与制药
  • 银行、金融服务与保险(BFSI)
  • IT、科技与云服务提供商
  • 研究与学术机构
  • 其他(非国防航空航天、能源与公用事业、化工、汽车)

以上信息涵盖以下地区与国家:

  • 北美
    • 美国
    • 加拿大
  • 欧洲
    • 德国
    • 英国
    • 法国
    • 意大利
    • 西班牙
    • 荷兰
    • 芬兰
  • 亚太地区
    • 中国
    • 印度
    • 日本
    • 澳大利亚
    • 韩国
  • 拉丁美洲
    • 巴西
    • 墨西哥
    • 智利
  • 中东与非洲
    • 南非
    • 沙特阿拉伯
    • 阿联酋
作者:  Suraj Gujar , Sandeep Ugale
常见问题(FAQ):
量子计算硬件市场规模有多大?
2025年量子计算硬件市场规模预计为7.02亿美元,预计2026年将达到9.126亿美元。
2035年量子计算硬件市场的预测如何?
预计到2035年,该市场规模将达到155亿美元,并在2026年至2035年间以37%的年复合增长率增长。
哪个地区在量子计算硬件市场中占据主导地位?
2025年,北美在量子计算硬件市场中占据最大份额。
预计量子计算硬件市场增长最快的地区是哪个?
亚太地区有望在预测期内成为增长最快的地区。
量子计算硬件市场的主要参与者有哪些?
量子计算硬件市场的主要参与者包括Bluefors Oy、IBM公司、IonQ Inc.、IQM Finland Oy以及Quantinuum Ltd.

研究方法、数据来源和验证过程

本报告基于结构化的研究流程,围绕直接的行业对话、专有建模和严格的交叉验证构建,而不仅仅是桌面研究。

我们的6步研究流程

  1. 1. 研究设计与分析师监督

    在GMI,我们的研究方法建立在人类专业知识、严格验证和完全透明的基础上。我们报告中的每一个洞察、趋势分析和预测都是由理解您市场细微差别的经验丰富的分析师开发的。

    我们的方法通过与行业参与者和专家的直接交流整合了广泛的一手研究,并以来自经过验证的全球来源的全面二手研究作为补充。我们应用量化影响分析来提供可靠的预测,同时保持从原始数据源到最终洞察的完全可追溯性。

  2. 2. 一手研究

    一手研究是我们方法论的基础,对整体洞察的贡献率近乎80%。它涉及与行业参与者的直接交流,以确保分析的准确性和深度。我们的结构化访谈计划覆盖区域和全球市场,包括来自高管、总监和主题专家的输入。这些互动提供战略、运营和技术视角,实现全面的洞察和可靠的市场预测。

  3. 3. 数据挖掘与市场分析

    数据挖掘是我们研究过程的关键部分,对整体方法论的贡献率约为20%。它包括通过主要参与者的收入份额分析来分析市场结构、识别行业趋势和评估宏观经济因素。相关数据从付费和免费来源收集,以建立可靠的数据库。然后将这些信息整合起来,以支持一手研究和市场规模估算,并由分销商、制造商和协会等关键利益相关者进行验证。

  4. 4. 市场规模测算

    我们的市场规模测算建立在自下而上的方法之上,从通过一手访谈直接收集的企业收入数据开始,同时结合制造商的产量数据以及安装或部署统计数据。这些输入数据在各地区市场进行汇总,以得出一个基于实际行业活动的全球估算值。

  5. 5. 预测模型与关键假设

    每项预测均包含以下内容的明确文档记录:

    • ✓ 主要增长驱动因素及其预期影响

    • ✓ 制约因素与缓解场景

    • ✓ 监管假设与政策变动风险

    • ✓ 技术普及曲线参数

    • ✓ 宏观经济假设(GDP增长、通货膨胀、汇率)

    • ✓ 竞争格局与市场进入/退出预期

  6. 6. 验证与质量保证

    最终阶段涉及人工验证,领域专家对筛选后的数据进行手动审查,以发现自动化系统可能遗漏的细微差异和语境错误。这种专家审查增加了一个关键的质量保证层,确保数据与研究目标和领域特定标准一致。

    我们的三层验证流程确保数据可靠性最大化:

    • ✓ 统计验证

    • ✓ 专家验证

    • ✓ 市场实实检验

信任与可信度

10+
服务年限
自成立以来持续提供服务
A+
BBB认证
专业标准和满意度
ISO
认证质量
ISO 9001-2015 认证公司
150+
研究分析师
跨越10多个行业领域
95%
客户保留率
5年关系价值

已验证的数据来源

  • 贸易出版物

    安全与国防行业期刊及贸易媒体

  • 行业数据库

    专有及第三方市场数据库

  • 监管文件

    政府采购记录及政策文件

  • 学术研究

    大学研究及专业機构报告

  • 企业报告

    年度报告、投资者演示及申报文件

  • 专家访谈

    高层管理人员、采购负责人及技术专家

  • GMI档案库

    覆盖30余个行业领域的逶13,000项已发布研究

  • 贸易数据

    进出口量、HS编码及海关记录

研究与评估的参数

本报告中的每个数据点均通过一手访谈、真正的自下而上建模及严格的交叉验证进行核实。 了解我们的研究流程 →

作者:  Suraj Gujar, Sandeep Ugale
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