量子计算硬件市场规模、份额和行业分析，按组件（量子处理单元 (QPU)、控制和读出电子设备、低温和冷却系统、互连等）、按技术（超导、俘获离子、中性原子、光子、自旋等）、按最终用户（政府与研究、BFSI、医疗保健与生命科学、化学品与材料、汽车与航空、能源与材料）公用事业、IT 和电信等）以及 2026 年至 2034 年区域预测

2025年，全球量子计算硬件市场规模为6.909亿美元。预计该市场将从2026年的8.952亿美元增长到2034年的80.542亿美元，预测期内复合年增长率为31.6%。

量子计算硬件是指构成量子计算机基础的专用物理系统和组件。它涵盖量子处理单元、控制和读出电子设备、低温和冷却系统、互连、屏蔽组件、电源单元和其他支持硬件。市场包括超导、俘获离子、中性原子、光子的、自旋、拓扑、金刚石 NV 和其他量子技术。这些系统广泛用于政府和研究、BFSI、医疗保健、化学品和材料、汽车和航空航天、能源和公用事业、IT 和电信、制造、教育和其他行业的高级计算、模拟、优化和研究应用。

该市场的推动因素包括量子研究投资的增加、量子比特性能的提高、对先进计算的需求不断增长以及量子计算硬件系统的商业化程度不断提高。 IBM Corporation、Quantinuum, Inc.、IonQ, Inc. 和 D-Wave Quantum Inc. 是全球市场的顶级参与者。

量子计算硬件市场趋势

向模块化和网络化量子计算架构的转变是一个关键的市场趋势

量子计算硬件开发人员越来越多地转向连接多个量子处理器的模块化架构，而不是仅依赖于更大的单个处理器。这种方法可以帮助解决与量子位密度、控制复杂性、冷却和处理器可扩展性相关的限制。量子互连正在成为一种重要的使能技术，因为它们允许量子信息在单独的处理器之间移动，而量子存储器可以支持量子信息的存储和传输。公司还正在将量子系统与经典高性能计算基础设施更紧密地集成。这些发展预计将支持更大的容错系统，并提高整个量子计算硬件生态系统的灵活性。

• 2026 年 4 月，IonQ 演示了两个俘获离子量子系统之间的光子纠缠，支持可扩展的多处理器量子计算。

市场动态

市场驱动因素

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增加对量子计算基础设施的投资以促进市场增长

公共和私人投资的增加正在推动量子计算硬件市场的增长。政府、科技公司和研究组织正在增加对量子芯片、量子控制系统、低温系统、制造设施和更广泛的量子计算基础设施的资助。这些投资正在帮助公司提高量子位质量、扩展系统并转向容错计算。强大的资金还支持新的研究设施、制造能力和商业部署。随着量子技术在科学研究、国家安全、材料开发中变得越来越重要，药品，以及复杂的计算，持续的投资预计将加速硬件的开发和采用。

• 2026 年 6 月，IBM 宣布计划在五年内向量子计算投资超过 1000 万美元，涵盖研发、资本支出、制造扩张、合作伙伴关系和收购。

市场限制

高错误率和复杂的系统要求限制了更广泛的采用

量子计算硬件继续面临与噪声、量子位错误、有限相干性和复杂操作要求相关的挑战。基于超导量子位和俘获离子量子位的技术需要精确的操作环境来维持稳定的计算。其他方法，包括量子退火，也需要专门的系统设计和支持设备。这些技术要求增加了用户的部署复杂性和成本。硬件开发人员正在提高系统稳定性，但有效的量子纠错对于实现可靠的容错操作和支持先进量子系统更广泛的商业用途仍然至关重要。

• 根据 IBM Research 的一份报告，Heron 处理器的两个量子位门错误率接近 0.1%，这凸显了对更好的纠错和降噪的需求。

市场机会

向容错量子计算的不断转变将创造重大增长机会

从实验系统到可扩展、容错的量子计算机的转变代表了市场的重大机遇。硬件公司正在开发更高质量的量子位、模块化架构、先进电子产品和其他量子计算构建更可靠的系统所需的组件。容错方面的进展预计将增加对完整系统以及支持设备的需求。这个机会在政府研究、制药、材料科学、金融和高性能计算领域尤其重要，这些领域的组织需要更高的处理准确性和可靠性。对硬件扩展的持续投资也鼓励供应商加速商业化并扩大生产能力。

• 2026 年 2 月，美国国家科学基金会宣布在五年内斥资 1 亿美元建立 16 个量子和纳米技术基础设施站点。

细分分析

按组件

量子处理单元 (QPU) 因其高处理效率而引领市场

根据组件，市场分为量子处理单元（QPU）、控制和读出电子设备、低温和冷却系统、互连等。

到 2025 年，量子处理单元 (QPU) 占据最大的市场份额，达到 50.1%，因为它们是量子系统的主要计算引擎，占硬件总价值的很大一部分。它们复杂的设计、制造需求以及在执行量子操作中的核心作用支撑着它们占主导地位的收入贡献。

随着量子系统日益转向模块化和多处理器架构，预计互连在预测期内将以最高 35.3% 的复合年增长率增长。连接多个 QPU 以实现更大规模和容错计算的不断努力正在推动对可靠、低损耗量子互连的需求。

按技术

超导领域因其快速门操作而引领市场

根据技术，市场分为超导、俘获离子、中性原子、光子、自旋等。

到2025年，超导领域将占据最大的量子计算硬件市场份额，达到48.2%，因为它已经实现了更大的商业成熟度，并得到了主要量子硬件开发商强大生态系统的支持。其快速门操作、成熟的制造方法以及对处理器扩展的持续投资巩固了其领先的市场地位。

中性原子部分预计在预测期内将以 39.8% 的最高复合年增长率增长，因为它提供了强大的可扩展性并支持使用基于激光的控制的大型量子位阵列。增加投资、提高系统性能以及容错架构的进展预计将加速中性原子量子系统的采用。

按最终用户

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使用量激增 政府和研究中的量子计算硬件 设施推动了细分市场的增长

根据最终用户，市场分为政府和研究、BFSI、医疗保健和生命科学、化学品和材料、汽车和航空航天、能源和公用事业、IT 和电信，以及其他。

到 2025 年，政府和研究部门占据最大的市场份额，达到 44.6%，因为量子硬件广泛应用于国家实验室、大学、国防项目和科学研究设施。商业化的早期阶段也使得公共资助机构成为量子计算系统的主要买家和运营商。

随着科技公司增加对量子基础设施、网络和高性能计算集成的投资，IT 和电信领域预计在预测期内将以 39.3% 的最高复合年增长率增长。人们对量子数据处理、分布式系统和安全通信应用的兴趣日益浓厚，预计将支持整个行业更快地采用硬件。

量子计算硬件市场区域展望

按地域划分，市场分为北美、南美、亚太地区、欧洲、中东和非洲。

北美

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由于强大的量子研究活动、大量的政府资助以及 IBM、IonQ、D-Wave、Rigetti 和 QuEra 等领先硬件公司的存在，北美占据了最大的市场份额。该地区还受益于先进的研究实验室、强大的风险投资、早期的商业部署以及技术公司、大学、政府机构和高性能计算中心之间不断加强的合作。

美国量子计算硬件市场

2025年美国市场价值约为2.608亿美元，约占全球销售额的37.7%。

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亚太地区

由于中国、印度、日本、韩国和澳大利亚政府投资的增加、量子研究基础设施的扩大以及技术支出的增加，预计亚太地区在预测期内将以最高的复合年增长率增长。区域举措正在加速国内量子计算硬件的发展，同时半导体制造能力、研究合作以及电信、汽车、金融和科学组织不断增长的需求正在支持市场的快速扩张。

日本量子计算硬件市场

2025 年，日本市场价值约为 2690 万美元，约占全球收入的 3.9%。

中国量子计算硬件市场

中国市场预计将成为全球最大的市场之一，到 2025 年收入将达到 5020 万美元，约占全球销售额的 7.3%。

印度量子计算硬件市场

2025 年，印度市场价值为 1450 万美元，约占全球收入的 2.1%。

欧洲

由于强大的公共资金、成熟的量子研究项目以及 Quantinuum、IQM、PASQAL 和 Oxford Quantum Circuits 等硬件公司的存在，欧洲占据第二大份额。德国、法国、英国、芬兰和荷兰等国家正在投资量子基础设施，支持处理器开发、研究设施、商业化计划以及学术和工业组织之间的合作。

英国量子计算硬件市场

2025 年，英国市场价值约为 4110 万美元，约占全球收入的 5.9%。

德国量子计算硬件市场

2025年德国市场规模达到4640万美元，相当于全球销售额的6.7%左右。

中东和非洲

随着各国政府和研究机构逐步增加对量子技术和先进计算基础设施的投资，中东和非洲地区预计在预测期内将录得平均增长率。海湾合作委员会和以色列通过研究计划、伙伴关系和技术投资引领区域发展，而当地硬件制造有限、研究生态系统规模较小以及几个非洲国家的商业采用率较低，抑制了区域整体增长。

GCC量子计算硬件市场

2025 年，海湾合作委员会市场规模将达到 890 万美元，约占全球收入的 1.3%。

南美洲

由于量子计算硬件开发和商业部署与北美、欧洲和亚太地区相比仍然相对有限，预计南美洲在未来几年将占据较小的市场份额。巴西和阿根廷正在扩大量子研究活动。然而，投资水平较低、国内硬件开发商较少、专业基础设施有限以及对进口量子技术的依赖继续限制该地区的整体市场贡献。

巴西量子计算硬件市场

2025 年巴西市场价值为 700 万美元，约占全球收入的 1.0%。

竞争格局

主要行业参与者

量子硬件创新和战略合作伙伴关系加强市场竞争

全球量子计算硬件市场的主要参与者正在通过扩大量子硬件产品组合并提高量子比特性能、系统稳定性、可扩展性和控制效率来加强其主导地位。他们正在投资超导、俘获离子、中性原子、光子、自旋和其他量子计算技术。产品发布、战略合作伙伴关系、收购、研究合作和持续的硬件开发正在帮助公司增强在研究、政府、企业和商业量子计算应用领域的竞争优势。

主要量子计算硬件公司名单简介

• IBM公司（我们。）
• Quantinuum, Inc.（美国）
• IonQ, Inc.（美国）
• D-Wave Quantum Inc.（美国）
• Rigetti 计算公司（美国）
• IQM 芬兰公司（芬兰）
• 帕斯卡（法国）
• QuEra 计算公司（美国）
• 牛津量子电路有限公司（英国）
• Quantum Brilliance Pty Ltd（澳大利亚）

主要行业发展

• 2026 年 7 月：IBM 和 Algorithmiq 在模拟异质量子材料方面展示了量子优势。此次合作使用 IBM 量子硬件来执行超越领先经典模拟方法的计算。
• 2026 年 7 月：Rigetti Computer 扩大了与 HPE 和匹兹堡超级计算中心的合作，开发混合量子经典超级计算机。 Rigetti 将为新的 TangleLab 测试台提供 9 量子位 Novera 量子系统。
• 2026 年 7 月：Pasqal 参与了 Q-PLANET 的启动，这是一条欧洲中性原子量子芯片工业化试验线。该计划的重点是加强中性原子量子硬件的生产和可扩展性。
• 2026 年 6 月：QuEra 宣布其首款容错量子计算机 Libra 计划于 2028 年通过 Amazon Braket 推出。该公司还扩大了与 AWS 的多年战略合作，以支持容错量子计算。
• 2026 年 6 月：OQC 与摩根大通和 AMD 合作，在伦敦开发了一个新的量子人工智能平台。此次合作旨在将 OQC 量子系统与先进的经典和人工智能计算基础设施相结合。
• 2026 年 5 月：Quantinuum 与 bp 启动了新的量子计算项目。此次合作将使用 Quantinuum 量子系统来研究地下测绘的复杂波物理挑战。
• 2026 年 4 月：IonQ 通过展示网络量子系统之间的纠缠实现了光子互连的里程碑。该开发支持 IonQ 通过模块化和互连硬件架构扩展量子计算机的战略。

报告范围

量子计算硬件市场报告提供了对市场规模、预测、细分、增长动力、挑战、主要趋势和技术发展的评估。此外，该报告还分析了市场份额、产品发布、合作伙伴关系、并购、投资、业务战略以及在全球关键地区运营的领先公司。

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