ندا اظهری، مترجم: وقتی صحبت از فناوری کوانتومی (QT) می‌شود، سرمایه‌گذاری‌ها در حال افزایش و پیشرفت‌ها چند برابر می‌شود. سازمان ملل متحد سال 2025 را سال بین‌المللی علم و فناوری کوانتومی نام‌گذاری کرده است و صدمین سالگرد توسعه اولیه مکانیک کوانتومی را جشن می‌گیرد. پژوهش‌ها تأیید می‌کند که فناوری کوانتومی در سراسر دنیا مورد توجه گسترده قرار گرفته است. چهارمین گزارش سالانه رصد فناوری کوانتومی «مک‌کنزی»، پیشرفت‌ها، روند‌های سرمایه‌گذاری و فرصت‌های نوظهور سال گذشته را در این چشم‌انداز به سرعت در حال تحول پوشش می‌دهد. صنعت فناوری کوانتومی در سال 2024 شاهد تغییر از بیت‌های کوانتومی در حال رشد (کیوبیت‌ها) به کیوبیت‌های پایدارکننده بود و این یک نقطه عطف محسوب می‌شود. این به صنایع حیاتی نشان می‌دهد که فناوری کوانتومی می‌تواند به جزئی امن و قابل اعتماد در زیرساخت فناوری آن‌ها تبدیل شود. به همین منظور، گزارش امسال نگاهی ویژه و عمیق به بازار رو به رشد ارتباطات کوانتومی دارد که می‌تواند امنیت لازم را برای پذیرش گسترده این فناوری فراهم کند. در ارزیابی سرمایه‌گذاری‌ها، داده‌های سرمایه‌گذاری استارتاپ‌ها از سوی تیم «مک‌کنزی» مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت که شامل حجم معامله، مرحله سرمایه‌گذاری، محل دفتر مرکزی و نوع سرمایه‌گذار می‌شود تا بینشی نسبت به جریان‌های سرمایه در چشم‌انداز فناوری کوانتومی ارائه دهد. در ارزیابی بودجه عمومی، داده‌ها از طریق تحقیقات جامع مطبوعاتی جمع‌آوری شده است که سرمایه‌گذاری‌های دولتی و نهادی در فناوری‌های کوانتومی را ارائه می‌دهد. در ارزیابی چشم‌انداز ثبت اختراع‌ نیز داده‌های ثبت اختراع از سوی این مرکز بررسی شده تا مسیر نوآوری در سنجش کوانتومی (QS)، محاسبات کوانتومی (QC) و ارتباطات کوانتومی (QComm) را ارزیابی کند. در ارزیابی مقالات علمی، داده‌های مربوط به مقالات به دست آمده و مقالات در علوم فیزیک را فیلتر کرده است. سهم هر کشور براساس سهم مقالات آن در نظر گرفته شده است در حالی که تعداد کل براساس تعداد کل مقالات محاسبه می‌شود. در این گزارش سالانه، حجم و اندازه بازار براساس نرخ رشد در دو سناریو تخمین‌زده شده که هر کدام، منعکس‌کننده مسیر‌های مختلف پذیرش QS، QC و QComm هستند. این سناریو‌ها فرضیات مختلفی را در مورد سرعت پیشرفت‌های فناوری و میزان جذب تجاری در نظر می‌گیرند. محققان در نگارش این گزارش، چشم‌انداز فعالان فناوری کوانتومی را نیز مد نظر قرار دادند. استارتاپ‌ها، به عنوان شرکت‌های نوپایی که در 25 سال پیش تأسیس شده و درآمد تخمینی آن‌ها کم‌تر از 200 میلیون دلار است. شرکت‌های فعال، شرکت‌های تأسیس‌شده‌ای هستند که درآمدی بیش از 200 میلیون دلار دارند. تولیدکنندگان قطعات، گروهی از تولیدکنندگان را دربرمی‌گیرند که قطعاتی را تولید می‌کنند که به طور ویژه برای کاربرد‌های فناوری کوانتومی طراحی شده‌اند. تأمین‌کنندگان قطعات عمومی از این امر مستثنی شده‌اند. توسعه‌دهندگان سخت‌افزار هم در صورتی مورد بررسی قرار گرفته‌اند که یک کامپیوتر کوانتومی را به نمایش گذاشته باشند یا به طور عمومی متعهد به ساخت آن باشند. همچنین ارائه‌دهندگان خدمات مخابراتی، در صورتی که به صورت فعال در ارتباطات کوانتومی سرمایه‌گذاری کنند و قصد داشته باشند به عنوان اپراتور‌های شبکه کوانتومی فعالیت کنند، شامل می‌شوند. 

فناوری کوانتومی به چه کار می‌آید؟ 

فناوری کوانتومی از سه زیرشاخه محاسبات، ارتباطات و سنجش تشکیل شده است. اولین زیرشاخه، محاسبات کوانتومی است که یک الگوی محاسباتی جدید برای بهره‌گیری از قوانین مکانیک کوانتومی برای ارائه بهبود عملکرد برای کاربرد‌های خاص است که حوزه‌های جدیدی را در مقایسه با محاسبات کلاسیک موجود امکان‌پذیر می‌کند. دومین زیرشاخه، ارتباطات کوانتومی، شامل انتقال امن اطلاعات کوانتومی در فواصل است که می‌تواند امنیت ارتباطی را حتی به صورت قدرت محاسباتی محدود برقرار می‌کند. سومین زیرشاخه هم شامل سنجش کوانتومی است که شامل نسل جدید حسگر‌ها براساس سیستم‌های کوانتومی می‌شود که اندازه‌گیری مقادیر مختلف را مانند میدان‌های مغناطیسی، جاذبه و زمان را ارائه داده و مرتبه‌های بزرگی آن حساس‌تر از حسگر‌های کلاسیک است.  محاسبات کوانتومی از قدرت بالایی برخوردار است و در این مسیر از مکانیک کوانتومی بهره می‌برد. یکی از دلایل قدرت این محاسبات، برهم‌‌نهی است که احتمال وجود نداشتن سیستم‌های کوانتومی در یک حالت واحد و تعریف شده را نشان می‌دهد. دوم، درهم‌تنیدگی است که احتمال دو یا تعداد بیشتری سیستم برای شکل‌دهی یک حالت ترکیبی جدایی ناپذیر است. سوم، تداخل است که قابلیت حالت‌های کوانتومیم را برای ترکیب نشان می‌دهد. در این میان، فناوری کوانتومی قادر است مسائل مربوط به جبر خطی (یادگیری ماشینی و هوش مصنوعی)؛ شبیه‌سازی؛ بهینه‌سازی ریاضیاتی؛ و‌ تجزیه اعداد بزرگ را حل کند. 

پیام‌های کلیدی فناوری کوانتومی 2025

نکات کلیدی پیشرفت‌های فناوری کوانتومی 

نوآوری‌ها و پیشرفت‌ها در سال 2024 شامل پیشرفت‌های عمده در اصلاح خطاها نسبت به عصر جدیدی از محاسبات کوانتومی است. نکات مهمی در پیشرفت‌های حوزه فناوری کوانتومی مطرح می‌شود که عبارتند از:

1- تغییر به سمت پایداری کیوبیت است. همزمان با تبدیل شدن مقیاس‌پذیری و قابلیت اطمینان به محور توسعه سیستم‌های کوانتومی، کنترل کوانتومی به طور چشمگیری به عنوان یک اولویت استراتژیک در سراسر اکوسیستم، از سخت‌افزار گرفته تا یکپارچه‌سازی نرم‌افزار، شناخته می‌شود که تضمین‌کننده تثبیت و کاهش خطاست.

2- خبرهای مهمی از سوی بازیگران کلیدی مطرح می‌شوند. در سال 2024، شرکت‌های فناوری از جمله گوگل، IBM و مایکروسافت به پیشرفت در نوآوری‌های کوانتومی ادامه دادند و از پیشرفت‌های چشمگیری در عملکرد و مقیاس‌پذیری پردازنده‌ها خبر دادند.

3- نکته کلیدی دیگر هم تمرکز روی اصلاح خطاهای کوانتومی است. اصلاح خطاهای کوانتومی در قالب تمرکز اصلی در برخی شرکت‌ها، بیانگر آن است که اصلاح مؤثر خطاها دیگر گزینشی نیست، بلکه برای اطمینان از ثبات و دقت با بهره‌گیری از الگوریتم‌های اصلاح خطا الزامی است. 

آینده بازار کوانتوم چگونه پیش بینی می‌شود؟
شرکت‌های فعال در حوزه محاسبات کوانتومی، مسیر خود را به سمت درآمدزایی تغییر داده‌اند، به طوری که درآمد آن‌ها از 650 میلیون دلار به 750 میلیون دلار در سال 2024 رشد داشته است. سناریوهای پیش‌بینی‌کننده‌ای که برای حجم بازار در زیرشاخه‌های مختلف فناوری کوانتومی بین سال‌های 2035 تا 2040 مطرح شده، نشان می‌دهد که در سال 2035 اندازه بازار محاسبات کوانتومی بین 28 تا 72 میلیارد دلار خواهد شد؛ اندازه بازار ارتباطات کوانتومی در آن سال به 11 تا 15 میلیارد دلار می‌رسد و نیز اندازه بازار سنجش کوانتومی نیز در 10 سال آینده بین 7 تا 10 میلیارد دلار خواهد رسید. تمام این ارقام تا 5 سال آینده چند برابر خواهد شد، به طوری که اندازه بازار برای محاسبات کوانتومی بین 45 تا 131 میلیارد دلار؛ برای ارتباطات کوانتومی نیز بین 24 تا 36 میلیارد دلار خواهد بود و نیز اندازه بازار برای سنجش کوانتومی بین 18 تا 31 میلیارد دلار می‌رسد. برآوردها نشان می‌دهد که ارزش اقتصادی بالقوه حاصل از محاسبات کوانتومی که با عامل محرک چهار صنعت مواد و انرژی‌های جهانی، فراورده‌های پزشکی و دارویی، صنعت مالی و سفر، حمل و نقل و لجستیک در سال 2035 بین 900 میلیارد دلار تا 2 هزار میلیارد دلار خواهد رسید. میانگین درآمد کسب شده از شرکت‌های محاسبات کوانتومی از 200 تا 250 میلیون دلار در سال 2023 با میانگین رشد سالانه 40 درصدی، به رقم درآمدی 650 تا 750 میلیون دلاری در سال 2024 و یک میلیارد تا یک میلیارد و 100 میلیون دلار در سال 2025 رشد خواهد داشت.

سهم 42 درصدی چین در انتشار مقالات علمی

چین با افزایش 7 درصدی سهم خود از مقالات جهانی از سال 2023 تا 2024 در مجلات علوم فیزیکی، از نظر تعداد 42 درصدی مقالات علمی پیشتاز است. سهم چین از این مقالات در سال 2023 حدود 34.5 درصد بوده است. در این میان، آمریکا و اتحادیه اروپا از نظر تعداد مقالات در سال‌های 2024- 2023 نزدیک به هم حرکت می‌کنند. سهم آمریکا از 20 درصد در سال 2023 به سهم 17.6 درصدی در سال گذشته کاهش یافته و اتحادیه اروپا نیز از سهم 20 درصدی به 17.3 درصدی رسیده است. سهم مقالات در کشور‌هایی که بین 11 کشور برتر نیستند، از 5.8 درصد در سال 2023 به سهم 5.1 درصدی در سال 2024 کاهش یافته است. 

آمریکا بالاترین پتنت‌های کوانتومی دنیا را داراست

طبق آمار، فعالیت روی اختراعات ثبت شده در حوزه فناوری کوانتومی به طور سالانه در سال 2024 تا 13 درصد رشد نشان می‌دهد. طبق آمار، آمریکا با 27 درصد و ژاپن با 14 درصد از نظر سهم اختراعات ثبت شده جهانی در حوزه فناوری‌های کوانتومی در صدر جدول جا خوش کرده‌اند. 11 کشور برتر دنیا حدود 90 درصد از اختراعات ثبت شده دنیا را به خود اختصاص داده‌اند و در این میان، آلمان، فرانسه، ایتالیا و هلند به اتفاق، سهم 27 درصدی دارند. چین با 2232 اختراع ثبت شده، بالاترین تعداد اختراع را در ارتباطات کوانتومی از آن خود کرده است که حکایت از پیشرفت در این حوزه است. آمریکا با 12105 اختراع ثبت شده در محاسبات کوانتومی، 6176 اختراع در ارتباطات کوانتومی و 368 اختراع در سنجش کوانتومی با مجموع 18649 اختراع ثبت‌شده در مقام اول دنیا در تعداد اختراعات ثبت شده در فناوری‌های کوانتومی قرار گرفته است. بعد از آن به ترتیب ژاپن با 9400 اختراع، آلمان با 8500، چین با 7601 و فرانسه با 7220 اختراع ثبت شده در رده‌های دوم تا پنجم قرار گرفته‌اند. 

وضعیت اختراعات حوزه کوانتوم چگونه است؟

ارتباطات کوانتومی (QComm): آمریکا 43 درصد از درخواست‌های ثبت اختراع جهانی را در اختیار دارد که این امر ناشی از تلاش‌های آزمایشگاه‌های ملی و مؤسسات پژوهشی است.

سنجش کوانتومی (QS): آمریکا 45 درصد از کاربردهای جهانی ثبت اختراعات را از آن خود کرده است که بیشتر آن‌ها در حوزه‌های دفاعی و نظامی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

محاسبات کوانتومی: چین با در اختیار داشتن 32 درصد از ثبت اختراعات با کاربردهای خاص در حوزه محاسبات کوانتومی در دنیا پیشگام است و در اینجا، در مقایسه با سهم 22 درصدی آمریکا، جایگاه بالاتری را از آن خود کرده است.

IBM و گوگل بیشترین دارندۀ اختراعات ثبت شده

فعال‌ترین پتنت‌ها برای بزرگ‌ترین بازیگران فناوری‌های کوانتومی در سال‌های اخیر بیانگر افزایش تلاش در حوزه مالکیت معنوی است. آمار‌ها نشان می‌دهد دکه IBM و گوگل در سال 2023 با افزایش قابل توجهی در تعداد اختراعات ثبت شده مواجه شدند. برخلاف این روند، CEA فرانسه و فیلیپس، از سال 2022 تاکنون با بیشترین کاهش تعداد اختراعات ثبت شده روبه‌رو شده‌اند. 

بالاترین رقم سرمایه‌گذاری کوانتومی برای چینی‌هاست

بخش عمده سرمایه‌گذاری‌های استارتاپ‌های حوزه فناوری‌های کوانتومی در سال 2024 به سمت شرکت‌های مستقر در آمریکا گرایش داشته است که عمدتاً توسط بودجه‌های دولتی تأمین بودجه می‌شوند. بررسی کل سرمایه‌گذاری در فناوری‌های کوانتومی برحسب منطقه جغرافیایی استارتاپ‌های مستقر و نوع سرمایه‌گذاری اولیه نشان می‌دهد که بیشترین سرمایه‌گذاری‌ها روی استارتاپ‌های آمریکایی توسط سرمایه‌گذاری‌های دولتی انجام می‌شود به طوری که 640 میلیون دلار سرمایه‌گذاری در استارتاپ‌های آمریکایی سهم سرمایه‌گذاران دولتی، 486 میلیون دلار سهم سرمایه‌گذاران خصوصی و 433 میلیون دلار هم سرمایه‌گذاران ترکیبی هستند که درمجموع یک میلیارد و 559 میلیون دلار سرمایه‌گذاری در این استارتاپ‌ها را به خود اختصاص می‌دهد. استرالیا، انگلیس، اتحادیه اروپا و رژیم صهیونیستی حدود 21 درصد از کل مبلغ سرمایه‌گذاری در سال 2024 را به خود اختصاص داده‌اند در حالی که سهم آمریکا در این بین 78 درصد بوده است. دسترسی به داده‌ها در مورد سرمایه‌گذاری استارتاپ‌ها در چین محدود است و همین امر باعث ایجاد عدم قطعیت در مورد ارقام می‌شود. کل سرمایه‌گذاری در استرالیا 157 میلیون دلار بوده که 144 میلیون دلار از آن سرمایه‌گذاری خصوصی است. کل رقم سرمایه‌گذاری در انگلیس هم به 105 میلیون دلار رسید که 81 میلیون دلار از آن سهم سرمایه‌گذاران خصوصی است. 

سرمایه‌گذاری‌های ملی اعلام شده تا امروز درمجموع حدود 54 میلیارد دلار است. در این میان، چین با سرمایه‌گذاری 15 میلیارد و 300 میلیون دلاری بالاترین رقم سرمایه‌گذاری در فناوری‌های کوانتومی را به خود اختصاص داده است. بعد از آن، ژاپن با سرمایه‌گذاری 9 میلیارد و 200 میلیون دلاری و آمریکا با سرمایه‌گذاری 6 میلیارد دلاری در رده‌های دوم و سوم جای گرفته‌اند. سپس آلمان با 5 میلیارد و 200 میلیون دلار و انگلیس با 4 میلیارد و 600 میلیون دلار سرمایه‌گذاری در رده‌های بعدی جای گرفته‌اند.  اعلام سرمایه‌گذاری‌های دولتی در حوزه فناوری‌های کوانتومی در اوایل سال 2025 به 10 میلیارد دلار رسید که ژاپن تقریباً 75 درصد آن را تشکیل می‌دهد. در حالی که انگلیس، آلمان و کره جنوبی بیشترین میزان سرمایه‌گذاری را در سال 2023 داشتند، آمریکا و استرالیا بیشترین سرمایه‌گذاری را در سال 2024 رقم زدند که به دلیل پایین بودن نرخ بودجه‌های دولتی آن‌ها بوده است. ژاپن از سرمایه‌گذاری قابل توجه 7 میلیارد و 400 میلیون دلاری در سال 2025 خبر داد که بیانگر افزایش تمایل آسیا به فناوری‌های کوانتومی ناشی می‌شود. بسیاری از اعلامیه‌های بودجه‌های دولتی شامل برنامه‌هایی برای جذب سرمایه‌گذاری‌های خصوصی به عنوان بخشی از اهداف کلی برنامه بودند. در این میان، رقم سرمایه‌گذاری‌های کلی دولتی در انگلیس 3 میلیارد و 500 میلیون دلار برآورد شده و این رقم برای آلمان 3 میلیارد و 200 میلیون دلار بوده است. کل رقم سرمایه‌گذاری‌های دولتی در آمریکا هم مانند آلمان 3 میلیارد و 200 میلیون دلار گزارش شده است. 

بازار یک میلیارد دلاری ارتباطات کوانتومی در 2023

Q-Day، تغییری محوری را در امنیت، پذیرش اولیه ارتباطات کوانتومی و رشد بازار ارائه می‌دهد. Q-Day، نقطه‌ای در محاسبات کوانتومی است که رمزنگاری‌های سنتی را از بین برده و داده‌های حساس را افشا کرده و نیاز فوری را به محاسبات امنیتی کوانتومی ایجاد می‌کند. محرک اصلی این معیار، نوآوری است که عملکرد سیستم را تحت تأثیر قرار می‌دهد. کل ارزش بازار ارتباطات کوانتومی در سال 2023 به رقمی بالغ بر یک میلیارد دلار رسید و انتظار می‌رود این آمار تا سال 2035 با میانگین رشد سالانه 22 تا 25 درصدی به حدود 10 میلیارد و 500 میلیون دلار تا 14 میلیارد و 900 میلیون دلار برسد. به نظر می‌رسد دولت آمریکا با 62 تا 66 درصد، بزرگ‌ترین سهم کاربران را تا سال 2023 از آن خود کرده بود و انتظار می‌رود سهم سرمایه‌گذاری‌های خصوصی نیز به سرعت در حال رشد است.

رشد 25 درصدی بازار ارتباطات کوانتومی تا 10 سال آینده

اندازه بازار ارتباطات کوانتومی در سال 2023 با بهره‌گیری از چشم‌انداز‌های محصول همراه با روند‌های فناوری، حدود یک میلیارد دلار تخمین‌زده شد و پیش‌بینی می‌شود تا سال 2035، این رقم با نرخ رشد مرکب سالانه 22 تا 25 درصدی به 11 تا 15 میلیارد دلار برد. بخش دولتی به ویژه حوزه دفاعی بزرگ‌ترین بازیگر این بازار است به طوری که سهم 62 تا 66 درصد را تا سال 2023 را در اختیار داشتند و انتظار می‌رود مشارکت بخش خصوصی هم به سرعت رشد کند. به عنوان مثال، پیش‌بینی می‌شود فناوری‌های تلکام از 2 تا 6 درصد در سال 2023 به 16 تا 26 درصد در سال 2035 رشد داشته باشند. خدمات مالی نیز که یکی از موارد کاربردی بزرگ به شمار می‌رود، انتظار می‌رود در سال 2035 با افزایش سهم بازار بین 14 تا 24 درصدی همراه باشد. 

رشد 14 درصدی بازار محاسبات کوانتومی تا 2040

انتظار می‌رود بازار محاسبات کوانتومی تا سال 2030 به 16 تا 37 میلیارد دلار و تا سال 2040 به 45 تا 131 میلیارد دلار برسد که برمبنای سناریوی رشد این فناوری برآورد شده است. نرخ رشد این بازار در دهه آینده به طور سالانه بین 11 تا 14 درصد پیش‌بینی شده است. تفاوت‌های کلیدی در این گمانه‌زنی‌ها، گامی به سوی حل چالش‌های امروز در ترکیب با تقاضای بالا در مورد پیشرفت سریع‌تر بازار برداشته است. هزینه‌های سرمایه‌ای صنعت در سال 2024 قریب به 34 درصد از کل اندازه بازار را از آن خود کرده بود. 

بازار یک میلیارد دلاری در انتظار محاسبات کوانتومی

طبق برآورد‌های انجام شده، کل درآمد فناوری محاسبات کوانتومی در سال 2024 از 650 میلیون دلار به 750 میلیون دلار رسید و انتظار می‌رود این رقم در سال 2025 از مرز یک میلیارد دلار هم عبور خواهد کرد. براین اساس، میزان درآمد این فناوری از سال 2021 تا 2025 با رشد 41 درصدی روبه‌رو شده است. افزایش قابل توجه در میزان درآمد‌های حاصل از این فناوری به دنبال رشد به کارگیری از سخت‌افزار‌های کوانتومی شامل دسترسی به سیستم‌های ابری و افزایش پذیرش کشور‌ها اتفاق افتاده است. افزایش بودجه‌های دولتی و بخش دفاعی باعث تسریع در به‌کارگیری از راه‌حل‌های نرم‌افزاری و سخت‌افزاری کوانتومی است. 

آمریکا بیشترین دارندۀ شرکت‌های محاسبات کوانتومی

پویاترین خوشه‌های فعال در حوزه محاسبات کوانتومی در آمریکا مستقر هستند که از شرکت‌های استارتاپی تازه‌تأسیس به سمت مرحله ادغام در قطب‌ها در حال تکامل هستند. از مجموع 274 استارتاپ در حوزه محاسبات کوانتومی، آمریکا با 77 شرکت استارتاپی پیشتاز است. اما تنها 2 استارتاپ جدید آمریکایی در سال 2024 راه‌اندازی شده‌اند که نشان می‌دهد بازار به طور چشمگیری بالغ شده و بر تولید متمرکز شده است. سایر کشور‌های جهان 95 استارتاپ (حدود 35 درصد از کل استارتاپ‌های جهان) را در اختیار دارند اما 7 کشور برتر به ویژه آمریکا با قرارداد‌های قابل توجه خود، تقریباً تمام بودجه را در سال 2024 دریافت می‌کنند. بعد از آمریکا، کانادا با 29 استارتاپ و انگلیس با 26 استارتاپ در رده‌های بعدی قرار گرفته‌اند. 

تأثیر محاسبات کوانتومی در فناوری‌های جدید

محاسبات کوانتومی، یکی از عوامل کلیدی در اکوسیستم فناوری‌های نوآورانه به شمار می‌رود که هم‌افزایی قدرتمندی را ارائه می‌دهد.

هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی: نقش کلیدی در تسریع عملکرد نرم‌افزاری کوانتومی داشته و از قدرت محاسبات کوانتومی بهره‌مند می‌شوند.

سیستم‌های رباتیک: باعث پیشبرد فعالیت‌های خودکار در تولیدات کوانتومی شده و با افزایش توان محاسبانی، بهینه کردن کاربرد نرم‌افزاری، ارتباطات ایمن و احراز هویت و نیز بهبود ناوبری و سنجش دقیق، از مزیت‌های فناوری‌های کوانتومی بهره‌مند می‌شود.

پایداری و فناوری‌های اقلیمی: تقاضای راه حل‌های کم مصرف و با تأثیر بالا می‌کند که هم از آن‌ها بهره می‌برد و هم آن‌ها را به محرک نوآوری در فناوری‌های کوانتومی تبدیل می‌کند که از محاسبات کامپیوتری، بهینه‌سازی الگوریتمی و شبیه‌سازی‌های مولکولی بهره می‌برند.

رمزنگاری و امنیت سایبری: هم با خطرات وجودی و هم فرصت‌های تحول‌آفرین حاصل از توانمندی‌های کوانتومی مواجه است که آن را به یک حوزه حیاتی برای تأثیرگذاری بیشتر تبدیل می‌کند.

یک‌سوم سرمایه‌گذاری‌های کوانتومی دولتی است

تأمین بودجه برای استارتاپ‌های فناوری کوانتومی در سال 2024 با افزایش سالانه دو برابری به 2 میلیارد دلار رسید. این در حالی است که کل سرمایه‌گذاری‌ها در سال 2023 تنها به یک میلیارد و 300 میلیون دلار رسید که 85 درصد سرمایه‌گذاری‌ها خصوصی و 15 درصد آن سرمایه‌گذاری‌های دولتی بودند. اما در سال 2024 سهم سرمایه‌گذاری‌های دولتی با افزایش 19 درصدی، به 34 درصد افزایش یافت و 66 درصد سرمایه‌گذاری‌ها هم سهم بخش خصوصی بود. 

مجموع سرمایه‌گذاری‌های دولتی در سال 2024 به یک میلیارد و 800 میلیون دلار رسید و سرمایه‌گذاری‌های اوایل سال 2025 از 10 میلیارد دلار هم فراتر رفت که بیشتر به دلیل سرمایه‌گذاری 7 میلیارد و 400 میلیون دلاری در ژاپن در حوزه کوانتوم اتفاق افتاده است. در این میان، 80 درصد کل سرمایه‌گذاری‌های کوانتومی سهم محاسبات کوانتومی می‌شود. فناوری‌های ابررسانا بالاترین سرمایه‌گذاری را به خود اختصاص می‌دهد.

66 درصد سرمایه‌گذاری‌های کوانتومی در دست بخش خصوصی

کل سرمایه‌گذاری‌ها در استارتاپ‌های فعال در حوزه فناوری‌های کوانتومی در مقیاس سالانه در سال 2024 حدود 50 درصد رشد داشته و به رقم 2 میلیارد دلار رسیده است. 80 درصد سرمایه‌گذاری‌ها در حوزه محاسبات کوانتومی است. بخش عمده این سرمایه‌گذاری (حدود 66 درصد) توسط بودجه بخش خصوصی تأمین می‌شود. اگرچه، بودجه دولتی نسبت به سال 2013 تنها رشد 19 درصدی داشته است. تعداد استارتاپ‌های جدید فعال در حوزه فناوری‌های کوانتومی از 13 استارتاپ در سال 2023 به 19 استارتاپ در سال 2024 افزایش یافته است که نشان‌دهنده شتاب‌گیری و افزایش فعالیت بازار در سراسر اکوسیستم است. سرمایه‌گذاری‌های دولتی همچنین سرمایه‌گذاری‌های خطرپذیر در استارتاپ‌های مراحل اولیه را پوشش می‌دهند و از شرکت‌های نوظهور حمایت می‌کنند. 

طرح سرمایه‌گذاری کشور‌ها برای پیشبرد فناوری‌های کوانتومی

دولت انگلیس (سازمان علوم، نوآوری و فناوری) از ژانویه تا‌ آوریل 2025، بودجه 130 میلیون دلاری را برای پنج مرکز پژوهش‌های کوانتومی در انگلیس اختصاص داده است. 

 آمریکا نیز در این بازه زمانی، سرمایه‌گذاری‌های متعددی را در حوزه فناوری‌های کوانتومی اختصاص داده است که بیشترین بودجه آن، سرمایه‌گذاری 500 میلیون دلاری ایالت ایلینوی، سرمایه 625 میلیون دلاری از سوی دفتر علوم وزارت انرژی و یک میلیارد دلار از سوی ایالت مریلند بوده است. 

سنگاپور با اعلام استراتژی ملی فناوری کوانتومی، طی پنج سال آینده قرار است حدود 222 میلیون دلار روی تحقیقات و استعداد‌های حوزه فناوری‌های کوانتومی سرمایه‌گذاری کند. 

کانادا نیز از سرمایه‌گذاری 52 میلیون دلاری خود برای حمایت از فناوری‌های کوانتومی خبر داده است. 

اسپانیا نیز طی استراتژی ملی فناوری‌های کوانتومی خود، تا سال 2030 حدود 900 میلیون دلار به پیشرفت در این حوزه اختصاص داده است. 

«هلدینگ نوو» دانمارک مبلغ 213 میلیون دلار را برای حمایت از توسعه یک مرکز نوآوری جهانی فناوری‌های کوانتومی در این کشور سرمایه‌گذاری کرده است. این هلدینگ، یک بنیاد سازمانی با اهداف بشردوستانه است که کاملاً دولتی نیست. 

استرالیا هم یک بسته مالی 620 میلیون دلاری را برای شرکت PsiQuantum جهت ساخت یک کامپیوتر کوانتومی مقاوم در برابر خطا در مقیاس صنعتی در «بریزبن» اختصاص داده است. 

دولت ژاپن هم به عنوان بخشی از تعهد خود برای حمایت از توسعه نیمه‌رسانا‌ها و هوش مصنوعی تا سال 2030، قریب به 7 میلیارد و 400 میلیون دلار برای تحقیقات روی تراشه‌های نسل بعدی و کنترل کیفیت اختصاص داده است. 

274 استارتاپ محاسبات کوانتومی در دنیا فعال هستند

با ظهور مراکز فعال در فناوری‌های کوانتومی در آسیا و خوشه‌های در حال رشد در آمریکا، استارتاپ‌ها درون خوشه‌ها تجمیع می‌شوند. در این بین، آمریکا با 77 استارتاپ در حوزه محاسبات کوانتومی با اختلاف زیاد در صدر بالاترین دارنده استارتاپ‌ها در این حوزه قرار گرفته است. بعد از آن کانادا با 29 استارتاپ در رده دوم و انگلیس با 26 استارتاپ در رده سوم و ژاپن هم با 14 استارتاپ در رده چهارم جای گرفته‌اند. در این بین، فرانسه، آلمان و چین هر کدام با 11 استارتاپ در حوزه محاسبات کوانتومی قرار گرفته‌اند. سایر کشورها نیز 95 استارتاپ در این حوزه در اختیار دارند. درمجموع، در دنیا، 274 استارتاپ حوزه محاسبات کوانتومی فعالیت می‌کنند که 261 استارتاپ تا انتهای سال 2023 شکل گرفتند و 13 استارتاپ هم در سال 2024 ظهور کردند.

رشد 46 درصدی تأسیس استارتاپ‌های کوانتومی جدید

ایجاد استارتاپ‌های فعال در حوزه فناوری کوانتومی در سال 2024 با رشد 46 درصدی روبه‌رو بوده است و فعالیت قابل توجهی در اتحادیه اروپا و آسیا داشته‌اند. عواملی باعث افزایش شکل‌گیری استارتاپ‌ها می‌شوند که یکی از آن‌ها، چندپارگی اتحادیه اروپاست. از هر 19 استارتاپ کوانتومی تازه‌تأسیس، 8 مورد از اتحادیه اروپا سرچشمه می‌گیرند که بیانگر تلاش مداوم اتحادیه اروپا برای راه‌اندازی شرکت‌های جدید به جای تمرکز روی استارتاپ‌های بالغ است. عامل دوم هم شتاب‌گیری آسیاست. کشور‌های آسیایی به سرعت در حال جبران عقب‌ماندگی خود در حوزه‌های فناورانه هستند و این امر ناشی از افزایش حمایت دولت‌ها و مشارکت‌های استراتژیک با هدف توسعه فناوری‌های کوانتومی است.