Yole:量子技術朝向商用化發展

作者 : Yole Développement

Yole預計,包括運算、加密和感測等量子技術的整體市場價值將從2018年約4.8億美元成長到2030年約為32億美元,複合年成長率(CAGR)為17%...

根據Yole Développement的最新量子技術報告,量子技術正從基礎研發進展至工程階段,預計到2030年,整體量子技術市場可望達到32億美元。「量子霸權」(Quantum Supremacy)爭奪戰已經開打。

Yole Développement資深分析師Eric Mounier說:「量子技術正來到眾多應用和領域的十字路口。」其範圍泛及系統工程、材料研究、低溫技術、軟體、半導體和光子學等,儘管仍處於技術發展的早期,但具有極大的潛力。

他並補充說:「過去,我們見證了第一次量子革命,當時的先決條件在於理解和預測,而今我們正進入第二次量子革命,需要進行工程設計以開發基於光子、電子、原子或分子的未來量子系統。」

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量子電腦架構圖。(來源:Quantum Technologies Report, Yole Développement, 2020)

量子技術——特別是量子運算正在崛起,並引發了許多問題:哪一種量子位元技術將會受到青睞?量子技術儘管仍正發展中,但可能為量子電腦應用找到哪些新的量子位元(qubit)技術?是否已為量子技術定義了業務模式?所謂的‘GAFAM’五大巨擘將採取什麼策略?

Yole預計,包括運算、加密和感測等量子技術的整體市場價值將從2018年約4.8億美元成長到2030年約為32億美元,複合年成長率(CAGR)為17%。

據Yole分析師估計,當今的量子運算硬體市場價值約為3,000萬美元,其中大部份用於量子退火,這部份預計在2030年將成長至6.5億美元;同時,量子即服務(QaaS)的價值將達到13.7億美元。2019年量子密鑰傳輸(QKD)市場價值約6,800萬美元,到2030年將成長至7.85億美元。量子感測器市場則預計將從2019年的4億美元成長到2030年約為5.45億美元。

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2020-2030年量子技術市場預測。(來源:Quantum Technologies Report, Yole Développement, 2020)

Mounier說:「由於未來將會針對量子電腦和量子電信發佈新用例,因此量子技術的成長將在2026年至2027年之間起飛。如今,量子運算吸引了市場極大的興趣,並推動著電信和感測技術的發展。量子通訊技術較成熟,適用於100公里左右的短距離通訊,而量子感測器和時脈市場仍小。」

儘管量子運算正朝向商用化發展,但仍面臨諸多挑戰。例如,量子位元控制必須實現足夠的真實度、一致性和可擴展性。低溫控制技術對於獲得該技術也至關重要。在發送控制和讀取訊號至處理器的過程中,每個階段都必須保護量子位元免受熱雜訊的影響。當然,量子運算需要特定的演算法。然而,不同於半導體的是,目前並沒有為量子運算明確定義的架構。其次,可擴展性仍然是量產製造量子位元的重要問題。

此外,現在也不能斷言未來量子運算是否存在類似於摩爾定律面臨的問題。但是,量子技術目前正處於工程階段。低溫、軟體和量子位元製造的未來發展可能會加速量子電腦的發展。

Yole分析師並指出,量子技術極具顛覆性,因為它們基於全新的技術,用例、供應鏈以及業務模式等。

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2020-2030年量子技術市場供應鏈。(來源:Quantum Technologies Report, Yole Développement, 2020)

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