注：本文由周掌柜戰(zhàn)略咨詢團(tuán)隊(duì)翻譯和摘要，供廣大科技創(chuàng)新企業(yè)戰(zhàn)略研究、研發(fā)管理等部門參考。如果您對(duì)本文內(nèi)容的編輯、排版格式或質(zhì)量有任何問題和建議，希望通過后臺(tái)給我們留言，我們會(huì)持續(xù)改進(jìn)。來源：周掌柜

量子技術(shù)正以驚人的速度從實(shí)驗(yàn)室走向現(xiàn)實(shí)，預(yù)示著計(jì)算、通信和工業(yè)領(lǐng)域的革命性變革。利用量子糾纏和疊加等量子力學(xué)原理，量子計(jì)算能夠解決傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)難以應(yīng)對(duì)的復(fù)雜問題，例如優(yōu)化供應(yīng)鏈、加速藥物研發(fā)和提升人工智能性能。

麻省理工學(xué)院數(shù)字經(jīng)濟(jì)倡議（MIT IDE）發(fā)布的《量子指數(shù)報(bào)告 2025》通過詳盡的數(shù)據(jù)分析，揭示了量子技術(shù)在專利、投資、學(xué)術(shù)研究、政策、教育和公眾認(rèn)知等領(lǐng)域的最新進(jìn)展。

圖釋：MIT IDE官網(wǎng)頁面

MIT IDE是全球領(lǐng)先的學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu)，隸屬于享有盛譽(yù)的麻省理工學(xué)院斯隆管理學(xué)院，以其在數(shù)字技術(shù)、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)影響領(lǐng)域的權(quán)威研究而聞名。

其標(biāo)志性成就包括發(fā)布《量子指數(shù)報(bào)告 2025》，通過詳盡分析專利、投資、學(xué)術(shù)研究和政策等維度，為量子技術(shù)發(fā)展提供關(guān)鍵洞見，廣泛應(yīng)用于行業(yè)戰(zhàn)略和政策制定。

MIT IDE匯集了頂尖學(xué)者、行業(yè)專家和政策制定者，致力于探索人工智能、量子技術(shù)、區(qū)塊鏈等前沿技術(shù)如何重塑全球經(jīng)濟(jì)與社會(huì)格局。其研究成果在學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界具有廣泛影響力。MIT IDE通過跨學(xué)科合作和全球網(wǎng)絡(luò)，推動(dòng)了數(shù)字經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的知識(shí)進(jìn)步，被公認(rèn)為引領(lǐng)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)融合的權(quán)威智庫。

這份報(bào)告長達(dá)132頁，不僅展示了科技巨頭如IBM、Google、Microsoft、Amazon和NVIDIA的引領(lǐng)作用，還突顯了大學(xué)、初創(chuàng)企業(yè)和全球政府的貢獻(xiàn)。

以下是我們翻譯編輯的報(bào)告的主要觀點(diǎn)深入分析：

01

專利熱潮：創(chuàng)新的基石與全球競爭

量子技術(shù)專利是衡量創(chuàng)新活躍度的重要指標(biāo)。報(bào)告顯示，從2014年到2024年，量子技術(shù)專利總量增長了五倍，量子計(jì)算專利家族在2016年至2021年間增長了300%以上，專利數(shù)量從100激增至400。這種快速增長反映了全球?qū)α孔蛹夹g(shù)的戰(zhàn)略重視和競爭的加劇。

圖釋：1999-2023 量子計(jì)算專利

企業(yè)和大學(xué)是專利創(chuàng)新的主力軍，共同持有91%的量子計(jì)算專利，其中企業(yè)占54%，大學(xué)占37%。2023年，企業(yè)專利申請量從2020年的1570件下降到837件，而大學(xué)專利申請量達(dá)到1668件的峰值。

這種變化表明，學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)在基礎(chǔ)研究中正發(fā)揮越來越重要的作用，而企業(yè)可能在調(diào)整戰(zhàn)略，聚焦更具商業(yè)潛力的技術(shù)方向。

圖釋：IBM量子計(jì)算

在企業(yè)中，IBM、Google、Microsoft、Intel和百度是專利申請的領(lǐng)軍者，展現(xiàn)了它們在量子技術(shù)領(lǐng)域的深遠(yuǎn)承諾。

從地理分布來看，2024年中國以60%的專利份額位居榜首，美國占19%，日本排名第三。這種分布凸顯了全球競爭的激烈性，同時(shí)也表明量子技術(shù)正在成為各國科技戰(zhàn)略的核心。

圖釋：2014-2024按國家（地區(qū)）劃分的專利申請數(shù)

專利的增長不僅反映了技術(shù)進(jìn)步，也為量子技術(shù)的商業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。未來，隨著企業(yè)更加注重專利的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，專利戰(zhàn)略將進(jìn)一步推動(dòng)量子技術(shù)的市場化進(jìn)程。個(gè)體發(fā)明者、政府機(jī)構(gòu)和非營利組織也貢獻(xiàn)了約9%的專利，體現(xiàn)了量子技術(shù)創(chuàng)新的多樣性。

02

投資熱潮：點(diǎn)燃量子商業(yè)化的引擎

風(fēng)險(xiǎn)投資是量子技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向市場的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。報(bào)告顯示，2024年量子計(jì)算公司獲得16億美元的公開投資，量子軟件公司獲得6.21億美元，創(chuàng)下近年來的新高。盡管量子技術(shù)僅占全球風(fēng)險(xiǎn)資本的不到1%，其快速增長顯示了投資者對(duì)量子技術(shù)商業(yè)潛力的信心。

初創(chuàng)企業(yè)是投資的主要受益者。例如，PsiQuantum在2024年獲得6.2億美元融資，得到了澳大利亞政府和私營部門（如Temasek、BlackRock和Microsoft）的聯(lián)合支持。QuEra在2025年2月籌集2.3億美元，專注于開發(fā)大規(guī)模容錯(cuò)量子計(jì)算機(jī)。

圖釋：PsiQuantum用于光子量子計(jì)算的可制造芯片組Omega

Quantum Machines在同月完成1.7億美元C輪融資，而IonQ通過2025年3月的3.7億美元融資并收購ID Quantique和Qubitekk，增強(qiáng)了量子網(wǎng)絡(luò)能力。這些案例表明，初創(chuàng)企業(yè)正在成為量子技術(shù)創(chuàng)新的重要力量。

圖釋：NVIDIA 和 QuEra 利用 AI 解碼量子誤差

大公司也在積極布局量子領(lǐng)域。IBM計(jì)劃于2025年4月投資300億美元，用于提升美國量子計(jì)算機(jī)和巨型計(jì)算機(jī)的制造能力。NVIDIA則與哈佛大學(xué)、麻省理工學(xué)院和波士頓的量子公司合作，建立量子計(jì)算研究中心，展現(xiàn)了產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新的趨勢。Google、Microsoft和Amazon也通過內(nèi)部研發(fā)和戰(zhàn)略合作，推動(dòng)量子技術(shù)的商業(yè)化。

圖釋：2012-2024 國家（地區(qū)）的量子技術(shù)融資

從全球來看，美國和英國在2012年至2024年間占據(jù)了量子風(fēng)險(xiǎn)投資的60%以上，分別為49.4億美元和16億美元。加拿大（12億美元）、荷蘭（5.4億美元）和澳大利亞（4.12億美元）顯示出快速增長。

中國和以色列分別獲得3.98億美元和3.52億美元，反映了全球投資的多樣化。公共與私營部門的合作，如澳大利亞政府對(duì)PsiQuantum的投資，表明量子技術(shù)已被視為戰(zhàn)略資產(chǎn)。

這種協(xié)作模式不僅加速了技術(shù)商業(yè)化，也促進(jìn)了全球量子生態(tài)的整合。

03

學(xué)術(shù)研究：量子發(fā)現(xiàn)的先鋒

學(xué)術(shù)研究是量子技術(shù)發(fā)展的基石，全球大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)在推動(dòng)理論突破和應(yīng)用探索方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

美國在量子計(jì)算研究質(zhì)量上領(lǐng)先，H指數(shù)達(dá)到104，表明其研究具有高影響力。中國在論文數(shù)量上占優(yōu)，貢獻(xiàn)了全球23%的量子計(jì)算論文和39%的量子通信論文。歐洲貢獻(xiàn)了22%的研究產(chǎn)出，印度、日本和英國也展現(xiàn)了顯著的學(xué)術(shù)活力。

圖釋：2019-2023 年量子計(jì)算發(fā)表研究的全國份額

美國麻省理工學(xué)院、哈佛大學(xué)等機(jī)構(gòu)在量子計(jì)算研究中處于前沿，中國的清華大學(xué)和北京大學(xué)在量子通信領(lǐng)域表現(xiàn)突出。歐洲的馬克斯·普朗克研究所和牛津大學(xué)也在推動(dòng)跨學(xué)科研究。這種全球化的學(xué)術(shù)網(wǎng)絡(luò)為量子技術(shù)的多樣化發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

圖釋：清華大學(xué)量子信息中心

不同地區(qū)展現(xiàn)了戰(zhàn)略分工。美國專注于算法和硬件開發(fā)，中國在量子通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上投入更多資源。印度和日本在量子算法和材料科學(xué)方面也有重要貢獻(xiàn)。這種分工促進(jìn)了技術(shù)進(jìn)步，也為國際合作創(chuàng)造了機(jī)會(huì)。例如，國際學(xué)術(shù)會(huì)議和聯(lián)合研究項(xiàng)目正在加速量子技術(shù)的全球化發(fā)展。

04

技術(shù)突破：量子處理器的競爭前沿

量子處理器（QPU）是量子計(jì)算的核心，報(bào)告指出，截至2025年4月，全球有40個(gè)可商用的QPU，由24家制造商提供，美國在數(shù)量和多樣性上領(lǐng)先。超導(dǎo)QPU占據(jù)市場40%以上的份額，但其他技術(shù)如離子阱、中性原子和光子技術(shù)正在快速興起。

圖釋：每個(gè)國家/地區(qū)和模式的 QPU

IBM以其透明的QPU基準(zhǔn)測試而聞名，公開分享了Condor（1121比特）、Osprey（433比特）和Heron（133比特）等模型的性能數(shù)據(jù)，并于2017年引入量子體積（QV）指標(biāo)。

圖釋：Google Willow芯片

Google在2024年12月推出了Willow芯片，實(shí)現(xiàn)了低于表面碼閾值的誤差校正，標(biāo)志著量子計(jì)算邁向?qū)嵱没闹匾徊健mazon的Ocelot量子芯片專注于Cat qubits以提高保真度，而Quantinuum的H1（20比特）和H2（56比特）QPU在保真度和量子體積方面取得了里程碑式進(jìn)展。

圖釋：Quantinuum H1

初創(chuàng)企業(yè)也在技術(shù)開發(fā)中嶄露頭角。QuEra的Aquila系統(tǒng)和Oxford Ionics的離子阱技術(shù)展示了中小型企業(yè)的創(chuàng)新能力。未來，QPU開發(fā)的重點(diǎn)將從增加比特?cái)?shù)轉(zhuǎn)向提高誤差校正、門保真度和計(jì)算速度，為商業(yè)化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

報(bào)告還指出，量子網(wǎng)絡(luò)測試床（美國和歐洲共28個(gè)）顯示了量子通信技術(shù)的快速發(fā)展，但QPU距離大規(guī)模商業(yè)化仍有距離。

05

政策與教育：為量子未來鋪路

量子技術(shù)被視為戰(zhàn)略資產(chǎn)，各國通過國家戰(zhàn)略推動(dòng)創(chuàng)新與安全平衡。美國通過國家量子倡議投入2.7億美元，中國投資150億美元，歐盟的量子旗艦計(jì)劃也在加速技術(shù)開發(fā)。中小國家如愛爾蘭和荷蘭通過戰(zhàn)略伙伴關(guān)系和資金支持，展現(xiàn)了靈活的創(chuàng)新模式。

圖釋：量子研究生學(xué)位數(shù)據(jù)庫詞云

教育是量子技術(shù)長期發(fā)展的關(guān)鍵。報(bào)告顯示，美國對(duì)量子技能的需求自2018年以來增長近三倍，大學(xué)、政府和企業(yè)正在通過多種渠道培養(yǎng)人才。德國以12個(gè)量子碩士項(xiàng)目領(lǐng)先，英國和美國分別有10個(gè)和9個(gè)，占全球45%。The Coding School與IBM、MIT和Google合作，為高中生提供量子課程，吸引了超過18,000名學(xué)生。相關(guān)領(lǐng)域（如計(jì)算機(jī)科學(xué)、物理學(xué)、工程學(xué)）的入學(xué)人數(shù)也在增長，尤其在美國。

圖釋：調(diào)查公眾對(duì)量子計(jì)算的熟悉程度

公眾對(duì)量子技術(shù)的認(rèn)知也在提升。2024年對(duì)1,375名美國居民的調(diào)查顯示，公眾對(duì)量子技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用（如材料發(fā)現(xiàn)）表現(xiàn)出較高熱情。

企業(yè)、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和媒體的聯(lián)合推廣活動(dòng)正在增強(qiáng)公眾對(duì)量子技術(shù)的信心，為其商業(yè)化創(chuàng)造有利條件。

06

全球協(xié)作：產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合的量子生態(tài)

量子技術(shù)的快速發(fā)展離不開全球協(xié)作。大公司、大學(xué)和政府之間的伙伴關(guān)系正在加速技術(shù)創(chuàng)新和商業(yè)化。

圖釋：NVIDIA波士頓量子計(jì)算中心

例如，NVIDIA與哈佛大學(xué)、麻省理工學(xué)院和波士頓量子公司合作建立量子計(jì)算研究中心，旨在推動(dòng)技術(shù)開發(fā)和人才培養(yǎng)。IBM在愛爾蘭設(shè)立的歐洲唯一研究實(shí)驗(yàn)室，體現(xiàn)了其對(duì)全球量子生態(tài)的承諾。Quantinuum與Honeywell、JPMorgan Chase等合作，展示了公私合作的潛力。

《量子指數(shù)報(bào)告2025》描繪了一個(gè)充滿活力的量子技術(shù)生態(tài)，IBM、Google、Microsoft、Amazon和NVIDIA等科技巨頭通過專利、投資和技術(shù)開發(fā)，引領(lǐng)量子技術(shù)從理論走向現(xiàn)實(shí)。

全球競爭與協(xié)作并存，美國在QPU開發(fā)中領(lǐng)先，中國在量子通信領(lǐng)域占優(yōu)，歐洲和其他地區(qū)也在快速追趕。量子技術(shù)的未來依賴于跨國、跨行業(yè)的協(xié)作，以及教育和公眾認(rèn)知的提升。

站在第二次量子革命的邊緣，全球創(chuàng)新者正共同塑造一個(gè)計(jì)算與通信的新時(shí)代。這份報(bào)告為投資者、政策制定者和公眾提供了寶貴洞察，揭示了量子技術(shù)的變革潛力及其未來發(fā)展的無限可能。

報(bào)告原文鏈接：

https://www.yumpu.com/en/document/read/70553845/2025-mit-quantum-index-report

報(bào)告原文節(jié)選：

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