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시장보고서
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양자 컴퓨팅 시장 예측(-2030년) : 구성요소별, 배포별, 용도별, 최종 사용자별 및 지역별 분석Quantum Computing Market Forecasts to 2030 - Global Analysis By Component, Deployment, Application, End User and By Geography |
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Stratistics MRC에 따르면, 세계 양자 컴퓨팅 시장은 2024년 16억 6,000만 달러 규모이며, 예측 기간 동안 37.2%의 연평균 복합 성장률(CAGR)로 2030년에는 110억 7,000만 달러에 달할 것으로 예상됩니다.
양자컴퓨팅은 양자 역학의 원리를 활용하여 고전 컴퓨터와는 근본적으로 다른 방식으로 정보를 처리합니다. 양자 비트는 중첩과 얽힘을 통해 0, 1 또는 두 가지 상태를 동시에 가질 수 있습니다. 이 능력은 양자 컴퓨터가 엄청난 수의 계산을 동시에 수행할 수 있게 해주며, 특정 문제에 대해 고전 컴퓨터보다 훨씬 더 강력한 성능을 발휘할 수 있게 해줍니다. 양자 컴퓨터는 암호화 기술, 최적화 문제, 양자 시스템 자체의 시뮬레이션 등 고전 컴퓨터가 도달할 수 없는 복잡한 계산을 처리할 수 있을 것으로 기대되고 있습니다.
비약적인 고속화 가능성
양자컴퓨터가 비약적으로 빨라질 수 있는 잠재력을 가지고 있는 것은 주로 양자 역학의 기본 속성을 이용하기 때문입니다. 양자컴퓨터는 양자 역학의 기본 속성을 이용해 방대한 수의 계산을 동시에 수행할 수 있어 특정 문제에 대해 기하급수적으로 빠른 처리를 할 수 있습니다. 또한, 양자 비트는 얽힐 수 있습니다. 즉, 한 양자 비트의 상태가 다른 양자 비트에 즉각적으로 영향을 미치기 때문에 복잡한 계산을 병렬로 처리할 수 있습니다. 이러한 요소들이 시장 성장을 견인하고 있습니다.
오류율
오류율은 양자컴퓨팅에서 중요한 문제이며, 양자컴퓨팅의 신뢰성과 유효성에 큰 영향을 미칩니다. 중복성이나 오류 검사 프로토콜을 통해 오류를 쉽게 수정할 수 있는 고전 컴퓨팅과 달리, 양자 비트(qubit)는 깨지기 쉽고 노이즈, 디코히어런스 등 다양한 원인으로 인한 오류에 영향을 받기 쉽습니다. 이러한 오류는 양자비트에 대한 불완전한 제어, 환경 간섭, 현재 양자 하드웨어 기술의 한계로 인해 발생할 수 있습니다. 그러나 높은 오류율은 복잡한 계산을 정확하고 안정적으로 수행하는 능력을 방해하고 양자 컴퓨팅의 잠재적 응용을 제한합니다.
투자 및 자금 증가/p>
양자 컴퓨팅에 대한 투자와 자금 조달은 양자 컴퓨팅의 발전을 크게 가속화하고 있습니다. 정부, 비상장 기업 및 연구기관의 막대한 자금 지원으로 이 분야는 최근 몇 년동안 눈부신 발전을 이룩했습니다. 이러한 투자는 양자 알고리즘의 기초 연구, 하드웨어 개발, 인프라 구축에 매우 중요한 역할을 하고 있습니다. 또한, 이러한 자금 지원은 전 세계적으로 우수한 인재 채용과 양자 컴퓨팅 전용 시설의 설립을 촉진하고 있습니다.
윤리적, 사회적 영향력
양자 컴퓨터의 개발은 주로 프라이버시, 보안 및 고급 계산 능력의 악용 가능성에 대한 우려로 인해 윤리적, 사회적 영향에 의해 방해받고 있습니다. 양자컴퓨터는 고전 컴퓨터보다 기하급수적으로 빠르고 복잡한 문제를 해결할 수 있는 능력을 가지고 있기 때문에 데이터 암호화 방법이 구식이 될 수 있다는 문제가 발생합니다. 이는 개인 데이터, 정부 기밀 정보 등 민감한 정보를 위험에 빠뜨릴 수 있습니다. 그러나 양자 기술의 불평등한 분배는 기존의 사회적, 경제적 격차를 확대하여 특정 개인이나 단체만이 강력한 컴퓨팅 능력을 이용할 수 있는 '양자 격차'를 초래할 수 있습니다.
코로나19는 양자컴퓨팅 분야에도 큰 영향을 미쳤습니다. 전 세계 연구 활동 중단, 연구소 폐쇄, 실험 지연, 양자 컴퓨팅 기술 발전에 필수적인 공동 작업 중단을 초래했습니다. 연구 성과 공유에 필수적인 학회 및 산업계 회의의 상당수가 취소되거나 온라인으로 전환되어 인맥 구축 및 공동 연구 기회가 제한되었습니다. 코로나19로 인한 재정적 불안은 양자컴퓨팅 이니셔티브에 대한 자금 지원에도 영향을 미쳐 일부 분야의 진전을 늦추기도 했습니다. 그러나 이번 팬데믹은 신약 개발, 역학 모델링, 공급망 최적화 등의 분야에서 양자컴퓨팅의 잠재력을 부각시켰습니다.
예측 기간 동안 소프트웨어 분야가 가장 큰 비중을 차지할 것으로 예상됩니다.
예측 기간 동안 소프트웨어 분야가 가장 큰 성장세를 보일 것으로 예상됩니다. 양자 소프트웨어 개발은 중첩 및 얽힘과 같은 양자 시스템의 고유한 특성을 활용하여 고전 컴퓨터보다 기하급수적으로 빠른 속도로 복잡한 문제를 해결하는 알고리즘 및 애플리케이션 개발에 초점을 맞추었습니다. 이 분야는 양자 역학 및 컴퓨터 과학에 대한 전문 지식뿐만 아니라 알고리즘 설계 및 최적화에 대한 혁신적인 접근 방식을 요구합니다. 주요 발전으로는 Qiskit 및 Quipper와 같은 양자 프로그래밍 언어의 개발이 있으며, 이를 통해 개발자는 양자 알고리즘을 보다 효율적으로 작성할 수 있습니다.
예측 기간 동안 가장 높은 CAGR을 나타낼 것으로 예상되는 온프레미스 부문
예측 기간 동안 가장 높은 CAGR을 나타낼 것으로 예상되는 부문은 온프레미스 부문입니다. 이 부문은 조직이 양자 컴퓨팅 리소스를 보다 세밀하게 관리할 수 있어 기밀 데이터를 사내 인프라에 안전하게 보관할 수 있도록 지원합니다. 실시간 처리와 엄격한 데이터 프라이버시 컴플라이언스가 필요한 용도의 경우, 대기 시간을 줄이고 성능을 향상시킬 수 있습니다. 또한, 기존 IT 환경에 양자 컴퓨팅을 원활하게 통합할 수 있어 특정 요구에 맞는 양자 알고리즘을 쉽게 실험하고 개발할 수 있습니다.
연구기관, 기술 대기업, 정부 기관 간의 협력을 촉진하여 다양한 전문 지식과 자원을 활용하고 혁신을 가속화하기 위한 이 접근 방식은 예측 기간 동안 북미에서 가장 큰 시장 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. 산학협력은 이론적 지식과 실용적 응용을 결합하여 강력한 양자 알고리즘과 하드웨어 솔루션의 개발을 촉진합니다. 이러한 파트너십을 지원하는 정부의 이니셔티브는 규제 환경을 조성하고 중요한 연구 이니셔티브에 대한 자금 지원을 보장합니다. 이러한 협력적 생태계는 세계 양자 경쟁에서 북미 기업의 경쟁력을 강화할 뿐만 아니라, 북미을 양자 컴퓨팅 연구 개발의 선두주자로 자리매김하고 있습니다.
유럽은 예측 기간 동안 수익성 높은 성장세를 보일 것으로 예상됩니다. 유럽에서 양자컴퓨팅 관련 특허를 출원하는 기업과 연구기관이 증가하고 있는 것은 이 첨단 분야에서 유럽의 전문성과 혁신성이 인정받고 있음을 반영합니다. 이러한 특허는 지적 재산을 보호할 뿐만 아니라 연구개발 투자를 촉진하고 혁신과 상용화를 위한 탄탄한 생태계를 조성하는 데 도움이 됩니다. 또한, 특허 출원 증가는 양자 컴퓨팅의 세계 전망에서 유럽 기업들이 미래의 경제적 기회와 기술 리더십을 활용하기 위한 전략적 포지셔닝을 보여주고 있습니다.
According to Stratistics MRC, the Global Quantum Computing Market is accounted for $1.66 billion in 2024 and is expected to reach $11.07 billion by 2030 growing at a CAGR of 37.2% during the forecast period. Quantum computing leverages principles of quantum mechanics to process information in fundamentally different ways than classical computers. At its core, it uses quantum bits, or qubits, which can exist in states of 0, 1, or both simultaneously due to superposition and entanglement. This ability allows quantum computers to perform vast numbers of calculations simultaneously, making them potentially much more powerful for certain types of problems than classical computers. Quantum computing holds promise for tackling complex computations that are beyond the reach of classical computers, such as cryptography, optimization problems, and simulations of quantum systems themselves.
Potential for exponential speedup
Quantum computing holds the potential for exponential speedup primarily due to its harnessing of quantum mechanics' fundamental properties. This property allows quantum computers to perform vast numbers of calculations simultaneously, leading to exponentially faster processing for certain problems. Moreover, qubits can be entangled, meaning the state of one qubit instantaneously affects another, enabling complex computations to be handled in parallel. These elements are boosting the market growth.
Error rates
Error rates are a critical challenge in quantum computing, significantly impacting its reliability and effectiveness. Unlike classical computing where errors can often be easily corrected through redundancy and error-checking protocols, quantum bits (qubits) are fragile and susceptible to errors from various sources such as noise and decoherence. These errors can arise due to imperfect control over qubits, environmental interference, and limitations in current quantum hardware technology. However, high error rates hinder the ability to perform complex calculations accurately and reliably, limiting the potential applications of quantum computing.
Increasing investments and funding
Investments and funding in quantum computing have accelerated its development significantly. With substantial financial backing from governments, private companies, and research institutions, the field has made remarkable strides in recent years. These investments are crucial as they support fundamental research into quantum algorithms, hardware development, and infrastructure. Additionally, funding allows for the recruitment of top talent and the establishment of dedicated quantum computing facilities worldwide.
Ethical and social implications
The development of quantum computing is hindered by ethical and social implications primarily due to concerns over privacy, security, and the potential for misuse of advanced computational power. Quantum computers have the capability to solve complex problems exponentially faster than classical computers, which raises issues about data encryption methods becoming obsolete. This could compromise sensitive information, such as personal data or classified government intelligence. However, the unequal distribution of quantum technology could widen existing social and economic disparities, creating a "quantum divide" where only certain individuals or entities have access to powerful computing capabilities.
The COVID-19 pandemic significantly affected the field of quantum computing. It disrupted research activities globally, causing lab closures, delays in experiments, and interruptions in collaborative efforts essential for advancing quantum computing technology. Many academic and industry conferences crucial for sharing advancements were either canceled or moved online, limiting networking and collaboration opportunities. Financial uncertainties due to the pandemic also impacted funding for quantum computing initiatives, slowing down progress in some sectors. However, the pandemic also highlighted the potential of quantum computing in areas such as drug discovery, epidemiology modeling, and optimization of supply chains-issues critical during a global health crisis.
The Software segment is expected to be the largest during the forecast period
Software segment is expected to be the largest during the forecast period. Quantum software development focuses on creating algorithms and applications that harness the unique properties of quantum systems, such as superposition and entanglement, to solve complex problems exponentially faster than classical computers. This field not only requires expertise in quantum mechanics and computer science but also demands innovative approaches to algorithm design and optimization. Key areas of progress include the development of quantum programming languages like Qiskit and Quipper, which enable developers to write quantum algorithms more efficiently.
The On-premise segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
On-premise segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period. This segment provides organizations with greater control over their quantum computing resources, ensuring sensitive data remains secure within their own infrastructure. It can reduce latency and improve performance for applications that require real-time processing or strict data privacy compliance. Additionally, it enables organizations to integrate quantum computing seamlessly into their existing IT environments, facilitating easier experimentation and development of quantum algorithms tailored to specific needs.
By fostering alliances between research institutions, tech giants, and governmental bodies, this approach leverages diverse expertise and resources to accelerate innovation, North America region commanded the largest share of the market over the projected period. Academic-industry partnerships bring together theoretical insights with practical applications, driving the development of robust quantum algorithms and hardware solutions. Government initiatives supporting these partnerships ensure a conducive regulatory environment and provide funding for critical research initiatives. This collaborative ecosystem not only enhances the competitiveness of North American companies in the global quantum race but also positions the region as a leader in quantum computing research and development.
Europe region is estimated to witness profitable growth during the extrapolated period. As more companies and research institutions in Europe file patents in quantum computing, it reflects a growing recognition of the region's expertise and innovation in this cutting-edge field. These patents not only protect intellectual property but also stimulate further research and development investments, fostering a robust ecosystem of innovation and commercialization. Moreover, the increase in patent filings indicates a strategic positioning of European entities in the global quantum computing landscape, aiming to capitalize on future economic opportunities and technological leadership.
Key players in the market
Some of the key players in Quantum Computing market include Accenture Plc, Amazon Web Services, Inc, D-WaveSystem Inc, Fujitsu Limited, Google LLC, IBM Corporation, Intel Corporation, Microsoft Corporation, Rigetti Computing, Inc and Zapata Computing.
In November 2023, Terra Quantum, a quantum service provider, collaborated with NVIDIA to develop quantum-accelerated applications. The deal would help bridge the gap between classical and quantum computing, leveraging hybrid algorithms.
In April 2023, IBM Corporation in collaboration with Moderna, Inc., a biotechnology company developing messenger RNA (mRNA) vaccines under which Moderna invests in developing quantum computing skills and artificial intelligence technology to bring advancement in mRNA research and science.
In January 2023, Multiverse Computing and PINQ2 announced a partnership aimed at merging their expertise in quantum and classical computing. This collaboration is designed to advance industrial projects by combining knowledge from both academia and industry to promote innovation in the field.
In November 2022, IBM entered a collaboration with Vodafone on quantum-safe cybersecurity by joining the IBM Quantum Network. This collaboration would help validate and progress potential quantum use cases in telecommunications.