سرمایه‌گذاری کوانتوم از ۵۰ میلیارد دلار فراتر رفت/ آینده بازار کوانتوم چگونه پیش بینی می‌شود؟

 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. 

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.