量子计算产业进展概述 - 2024上半年量子计算领域在技术、产品、产业应用、投融资等方面取得显著进展 [7][8] - 量子芯片方面,各国在多种技术路线上投入巨大支持,形成了各具特色的发展优势,其中中性原子路线取得多项突破 [8] - 量子计算云平台不断添加新功能、新工具、新业务,逐步降低量子计算的使用门槛和成本 [8] - 2024上半年量子计算行业融资活动仍未回归原有水平,全球经济情况不佳,融资笔数缩减,国际竞争激烈 [8] 上游进展 - 稀释制冷机方面,欧美企业主要将精力放在产品定制、模块化、提高可拓展性等,中国企业则将重心放在国产替代,取得显著进展 [17][18] - 测控系统方面,正朝着低温化、精密化、集成化的方向发展,如Bluefors推出微波读出模块,英特尔推出低温测控芯片 [19][20] 中游硬件进展 - 超导量子计算路线:新型超导量子比特结构如flowermon有望大幅提高相干时间,制造工艺也在不断优化 [26][27] - 离子阱量子计算路线:通过二维网格布局等方式克服了量子计算机扩展能力与商业化应用的挑战 [30][31] - 中性原子量子计算路线:取得了最大量子比特数和最长相干时间的突破,中国首台商用中性原子量子计算机"汉原1号"问世 [33][34] - 光量子计算路线:在量子纠错、量子比特控制、量子存储等方面取得进展,但仍难以实现通用量子计算 [36] - 半导体量子计算路线:主要集中于架构设计、协议搭建、提高保真度、提高运行温度等 [39][40] 中游软件进展 - 软件算法创新不断,如利用AI优化量子线路、开发新型量子AI模型等,推动量子计算向实用化发展 [44][45][46] - 在纠错、缓错、抑错等技术的应用上取得进展,有助于实现容错量子计算 [47][48][49] 云平台进展 - 美欧中三足鼎立,各地区量子云平台数量接近,但中国与美国在用户及社区活跃度上仍有差距 [53][54][55] - 云平台不断推出新功能、新工具、新业务,并与超算融合,为用户提供更多选择 [57][58] 下游应用合作进展 - 教育培训领域合作最多,目的是培养量子人才 [61][104] - 国防军工领域合作广泛,各国政府或军方都在布局量子计算 [62][107] - 金融领域合作主要集中在密码学和投资组合优化 [59][110] - 医药保健领域合作聚焦于复杂分子模拟和新药研发 [63][111] - 化工材料领域合作涉及电子结构计算、振动电子光谱和分子动力学模拟 [64][112] - 能源环境领域合作包括电网现代化、钢铁生产优化等 [65][113] - 人工智能领域合作致力于开发结合生成式AI和量子计算的应用 [115] 投融资 - 2024上半年全球量子计算领域融资总额为6.27亿美元,较2023年下降44.56%,呈现出投资热情有所下降的态势 [67][68] - 融资以硬件为主,美洲地区硬件投资占主导,其他地区也以硬件投资为主 [70][71] 政策 - 各国政府对量子计算高度重视,纷纷出台相关政策,中国和美国在政策支持力度上遥遥领先 [73][74][75][76][77][78][79] 未来发展展望 - 量子处理器的新结构和新工艺将推动计算能力和应用前景的提升 [81][82] - 可扩展量子计算机群的研发成为新的重点,依赖于量子互联、量子存储等技术 [83] - AI与量子计算的融合将优化量子硬件和软件,催生新的量子AI模型 [84][85] - 软件算法创新不断,量子计算正从理论走向实际应用 [86] - 混合算力平台成为量子云平台中短期内的主要发展方向 [87][88] - 投资和政策是推动量子计算产业发展的核心动力 [89][90] - 各国正加快推进量子计算上游产业链的自主可控 [91][92] - 全球在量子计算发展上存在相似的技术创新、人才培养、标准化等诉求 [93][94]