C114訊 9月29日訊息（南山）中國信通院近日釋出了【量子計算發展態勢研究報告（2024年）】。
報告披露，全球量子計算論文發表量在約10年時間裏增長了4倍，反映了科研活躍度的不斷提高，尤其是2017年開始增速明顯加快。其中，美國和中國占據前兩位，分別是5430篇和4813篇，遙遙領先於其他國家，這反映了兩國在量子計算科研方面的活躍度和領先地位。德國、英國和日本緊隨其後，發文量分別為1955篇、1441篇和1421篇，也顯示出了強勁的研究活躍度。
從量子計算技術路線來看，超導量子計算、離子阱量子計算、中性原子量子計算、光量子計算、矽半導體量子計算五條技術路線均受到廣泛關註，發文量均呈現上升態勢，超導量子計算和中性原子量子計算的論文發表量增長尤為突出。
從量子計算專利申請來看，中國占比最高，為39%，美國以28%位居其後。兩國遠遠領先其他國家。其中，超導量子計算路線專利的全球申請量為9380件，全球授權量為3976件。從專利申請總量和授權總量兩方面均可看出，
超導路線在五條技術路線中表現最為突出，這表明超導量子計算路線長期被業界寄予厚望。
從量子計算企業來看，截止2024年7月，全球量子計算企業數量為329家，包括科技企業、初創企業、供應鏈企業和行業套用企業等。其中初創企業為234家。分國家來看，美國有93家，其中初創企業62家；中國有36家，其中初創企業24家。值得一提的是，2024年1-7月，全球僅新增1家量子計算企業。
從全球整體情況看，共有60余家量子電腦硬件系統研制企業，其中專註於超導路線的企業數量最多，共25家，占36%，超過三分之一。離子阱、光量子和矽半導體路線分別為1312、11家，數量相近。中性原子量子計算相對少，僅有8家約占11%。
從投融資看，2023年的143筆已披露的量子計算投融資事件中，依舊以風險投資為主共91筆，共涉及融資金額近13億美元，占比超60%，其中種子輪共有34筆，約1.2億美元。A輪和B輪分別是19筆和13筆，金額約為8.7億美元和3.4億美元，投資方中全球各大電訊供應商的投資力度也在不斷加大。其他投融資事件裏Grant(資助激勵)類別筆數最多，共有36筆，超7400萬美元，投資方以政府機構、軍方為主，例如美國DARPA、NSF、DOE，英國Innovate UK等。 整體來看，量子計算投融資市場比較活躍，但仍處於早期投資階段。
從技術路線來看，報告指出，量子計算目前呈現多種硬件技術路線並列發展的態勢。目前不同技術路線可以歸納為兩類，一類是以超導路線、矽半導體路線為代表的人造粒子路線，另一類是以離子阱路線、中性原子路線、光量子路線為代表的天然粒子路線。前者在擴充套件性等方面占據優勢但在邏輯門保真度、量子位元控制等指標提升方面對加工工藝條件的依賴性較高。後者具有位元全同性和高邏輯門精度等優勢，但實作更大規模的系統將會面臨困難。近年來，多條技術路線量子位元規模、質素、去相干時間等關鍵指標持續最佳化，
技術水平穩步提升依舊保持多元化和競爭性的發展格局，路線收斂呈現出較大不確定性，短期內難以形成方案聚焦。
多條硬件路線的技術突破難度和發展套用前景存在差異，各有優劣勢，目前仍處於並列發展階段，何種體系最優尚無明確定論。當前量子計算原型機的效能水平距離實作大規模可容錯通用量子計算依舊存在較大差距，技術攻關的核心要素是高精度擴充套件量子計算原型機位元規模， 這意味著量子位元的設計、制造和調控等方面均面臨巨大挑戰，未來仍需學術界和工程界協同努力攻關。
從套用看，現階段，量子電腦具有軟硬件使用門檻高、硬件環境要求嚴苛以及運維成本高昂等特點，這使得企業和個人使用者難以在本地進行部署。以此為背景，量子計算雲平台應運而生，融合了量子計算與經典雲服務，透過網絡為使用者提供量子電腦的遠端存取功能量子計算雲平台憑借其靈活的服務模式、便利的接入方式以及豐富的套用場景，正逐漸成為量子計算重要發展方向之一， 未來有望成為提供量子計算服務的主要套用形式。全球已湧現出數十個量子計算雲平台。
當前量子計算雲平台所能提供的量子計算處理器，已有超導離子阱、中性原子、光量子、矽半導體等技術路線。量子計算雲平台後端硬件的接入模式主要可分為三類：
第一類是自研器材接入模式，雲平台提供者具備量子計算硬件自主研發能力，在雲平台上提供自研的量子電腦或基於經典算力的量子模擬器，代表性企業或機構包括IBM、IonQ、Xanadu、Rigetti、本源量子、國盾量子、北京量子院等。
第二類是雲服務接入模式，雲平台提供者憑借其雲服務能力，在雲平台上接入其他供應商的軟硬件，代表性企業或機構包括微軟、亞馬遜、Strangeworks、弧光量子、中國移動、中國電信等。
第三類是融合型接入模式，是上述兩類接入模式的綜合，即在接入自研硬件的同時也支持呼叫其他供應商硬件資源，以IBM量子計算雲平台為例，該平台可接入自研量子處理器以及RigettiXanadu、AOT、IonO等供應商的硬件資源。
