2021 量子コンピュータ市場の現状と将来展望

国内の量子コンピュータおよびミドルウェア、アプリケーションの現状に加えて、2020年度~2050年度までの活用ロードマップについて、「各参入プレーヤーの動き」「技術動向」、「ユーザー企業の活用動向」という 3 つの視点から調査し、動向や課題などの実態を把握するとともに、短期から中長期までのロードマップについて予測した。また今回、新たに量子人材の特性や育成についても取材、取材を基に当社としてベンダー側、ユーザー側が整える必要のある量子人材の特性を明らかにした。

発刊日
2021/09/15
体裁
A4 / 342頁
資料コード
C63110500
PDFサイズ
13.7MB
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調査資料詳細データ

調査概要
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調査目的:国内の量子コンピュータおよびミドルウェア、アプリケーションの現状に加えて、2020年度~2050年度までの活用ロードマップについて、「各参入プレーヤーの動き」「技術動向」、「ユーザー企業の活用動向」という3つの視点から調査し、動向や課題などの実態を把握するとともに、短期から中長期までのロードマップについて予測した。また今回、新たに量子人材の特性や育成についても取材、取材を基に当社としてベンダー側、ユーザー側が整える必要のある量子人材の特性を明らかにした。
調査対象:量子コンピュータ提供事業者10社、ミドルウェア・アプリケーション提供事業者11社、ユーザー企業3社、合計24社
量子コンピュータの範囲:量子コンピュータについて本レポートでは、「量子状態を管理し、特定のルールで操作することにより、粒子と波の二重性や重ね合わせ、量子もつれなどを利用し計算を行う計算機」と定義する。
また、市場規模の算出に際しては、ハードウェアに留まらず、ハードウェア上で稼働するミドルウェアやアプリケーションに加えて、導入に伴うコンサルテーションや保守などの各種サービスも含まれる。
調査方法:研究員による直接面談取材。電話調査および文献調査など
調査期間:2021年6月~2021年9月

資料ポイント
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  • 国内における量子コンピュータ(HW/MW/Appなどを含む)に関する市場規模を算出、掲載
  • 各産業において量子コンピュータがどのような影響をもたらすのか、2020年~2050年までのロードマップを掲載
  • 国内外の量子コンピュータに関するベンダーやアプリケーション事業者の動向を掲載、特に海外企業が充実
  • 海外企業が大幅増
  • 量子人材の特徴について、取材を基にベンダー側、ユーザー側が整える必要がある人材像を明確化

リサーチ内容

調査結果のポイント

第1章 総論

1.量子コンピュータとは
  1.1.量子コンピュータの仕組み、性質
    1.1.1.本レポートにおける定義
    1.1.2.3種類の量子コンピュータ
    1.1.3.2種類の量子計算モデル――万能型と特化型
    1.1.4.計算結果の測定までの基本動作の流れ
    1.1.5.主たるプレイヤーマップ
  1.2.量子コンピュータの歴史
  1.3.従来のコンピュータとの違いや従来のコンピュータの限界
  1.4.量子ビットの主たる実現方式
    1.4.1.試行錯誤が進む量子ビットの実現方式
    1.4.2.超伝導型量子ビット
    1.4.3.イオントラップ型量子ビット
    1.4.4.半導体量子ビット
    1.4.5.トポロジカル量子ビット
    1.4.6.光量子ビット
    1.4.7.各方式のメリット/デメリット
  1.5.イジングマシン型
    1.5.1.3種類のイジングマシン型
    1.5.2.処理フロー
2.ハードウェアに関する国内外の事業者動向―量子ゲート型とイジングマシン型
  2.1.概要
  2.2.量子ゲート型における事業者の動向
    2.2.1.国内企業の動向
    2.2.2.海外企業の動向
  2.3.イジングマシン型における事業者の動向
    2.3.1.国内企業の動向
    2.3.2.海外企業の動向
3.ミドルウェア、アプリケーションに関する国内外の事業者動向
  3.1.概要
  3.2.国内企業の動向
    3.2.1.事業戦略
    3.2.2.サービス概要
    3.2.3.ビジネスモデル
  3.3.海外事業者の動向
    3.3.1.事業戦略
    3.3.2.サービス概要
    3.3.3.ビジネスモデル
4.エコシステム構築に向けた動向
  4.1.コミュニティ拡大に向けた動向
    4.1.1.協議会の設立含めハード/ソフトベンダによる取組み
    4.1.2.ユーザー企業による取組み
  4.2.協業によるエコシステム構築に向けた動向
  4.3.その他の取組み
5.量子人材の特性や育成に向けた動向
  5.1.量子人材の特性
    5.1.1.量子人材とは何者か(ベンダー側/ユーザー側)
    5.1.2.各事業者の見解
  5.2.ベンダー側における人材育成に対する見解
    5.2.1.育成方法
    5.2.2.各事業者の見解
  5.3.ベンダーから見たユーザー企業側の人材育成に対する見解
    5.3.1.育成方法
    5.3.2.各事業者の見解
6.ユーザー企業の動向
  6.1.量子コンピュータの活用を推進する動き
    6.1.1.QXプロジェクトとは
    6.1.2.QXプロジェクトにおいて住友商事が担う役割
  6.2.最適化に関わる実際の取組みと課題の例
    6.2.1.生産計画
    6.2.2.シフト計画及びタスクの割当て
7.量子コンピュータ導入および活用に際しての課題
  7.1.ユーザー企業もビジネス課題を探索する人材が必須
  7.2.ハードウェア進化の加速――ムーンショット前倒し
  7.3.ユーザー企業への啓もう活動は引き続き必須
8.国内量子コンピュータ市場規模推移予測
  8.1.国内量子コンピュータ市場規模推移予測(2020年度~2030年度)
    8.1.1.市場規模推移予測
    8.1.2.2020年度~2030年度までの市場動向予測
  8.2.2030年度までの市場成長に関する考え方
  8.3.注目される動向
    8.2.1.量子コンピュータの活用環境の整備と人材育成の進展
    8.2.2.量子コンピュータだからこその新産業創出の契機となる成果に期待
    8.2.3.既存システムと量子コンピュータを繋ぐ運用環境の整備にも注目

第2章 量子コンピュータがもたらす未来像

1.量子コンピュータは何を目的として利用されるのか
2.量子コンピュータの適用を左右する要因とは何か
3.量子コンピュータの技術面でのロードマップ
4.量子コンピュータを適用し得る業界・業務
5.量子コンピュータ活用のロードマップ
  5.1.短期:2020年~2022年における影響度合い
  5.2.中期:2022年~2030年における影響度合い
  5.3.長期:2030年~2040年における影響度合い
  5.4.超長期:2040年以降における影響度合い

第3章 量子コンピュータが産業にもたらす影響評価、活用事例

1.製造業
  1.1.スマートファクトリー(産業ロボット)
    1.1.1.スマートファクトリーの現状
    1.1.2.量子コンピュータが与える影響評価と理由
  1.2.シミュレーション
    1.2.1.機械系CAE市場の動向
    1.2.2.量子コンピュータが与える影響評価と理由
  1.3.保守・点検、診断技術の高度化
    1.3.1.予兆保全に関する動向
    1.3.2.量子コンピュータが与える影響評価と理由
  1.4.量子コンピュータ活用事例
    1.4.1.生産計画――NECプラットフォームズ
    1.4.2.補給部品物流の最適化――トヨタ自動車九州
    1.4.3.3次元交通制御――エアモビリティの実証
2.化学工業
  2.1.新機能材料の探索、開発
  2.2.量子コンピュータが与える影響評価と理由
    2.2.1.化学、バイオ
    2.2.2.化粧品
  2.3.量子コンピュータ活用事例
    2.3.1.有機材料の光学特性の制御――三菱ケミカル
    2.3.2.有機EL発光材料の性能予測――三菱ケミカル、日本IBM、JSR等
    2.3.3.未知の化粧品創造のためのアルゴリズム開発――コーセー
3.製薬(創薬)
  3.1.製薬企業における創薬研究の動向
  3.2.量子コンピュータが与える影響評価と理由
  3.3.量子コンピュータ活用事例
    3.3.1.中分子創薬――ペプチドリーム
    3.3.2.がん治療のバイオマーカー――Crown Bioscience、JSR Life Sciences
4.物流
  4.1.物流市場の動向
  4.2.量子コンピュータが与える影響とその理由
  4.3.量子コンピュータ活用事例
    4.3.1.物流の最適化――トヨタ自動車九州
    4.3.2.積み付け計画作成業務を効率化――日本郵船
5.金融
  5.1.金融派生商品、資産運用
    5.1.1.金融派生商品、資産運用に関する動向
    5.1.2.量子コンピュータが与える影響評価と理由
  5.2.不正検知およびマネー・ロンダリング検知
    5.2.1.不正およびマネー・ロンダリングに関する動向
    5.2.2.量子コンピュータが与える影響評価と理由
  5.3.保険
    5.3.1.保険に関する動向
    5.3.2.量子コンピュータが与える影響評価と理由
    5.3.3.仮想通貨に量子暗号が与える影響評価と理由
  5.4.量子コンピュータ活用事例
    5.4.1.高速高頻度取引――ダルマ・キャピタル
    5.4.2.不正検知――SMBCグループ
    5.4.3.損害保険ポートフォリオの最適化――損保ジャパン
6.エネルギー
  6.1.再生可能エネルギー
    6.1.1.再生可能エネルギーの現状
    6.1.2.量子コンピュータが与える影響評価と理由
  6.2.シミュレーション
    6.2.1.計算科学市場の動向
    6.2.2.量子コンピュータが与える影響評価と理由
  6.3.原料調達および国内での供給ルートの最適化
    6.3.1.原料調達の現状
    6.3.2.省エネに取組むタンクローリーの現状
    6.3.3.量子コンピュータが与える影響評価と理由
  6.4.省エネの高度化
    6.4.1.省エネの高度化
    6.4.2.量子コンピュータが与える影響評価と理由
    6.4.3.量子コンピュータ活用事例――ENEOSホールディングス

第4章 個別企業の実態

1.IonQ(米国)
2.IBM(米国)
3.アマゾン ウェブ サービスジャパン(米国)
4.QunaSys
5.Qilimanjaro Quantum Tech(スペイン)
6.QuantFi(フランス)
7.グルーヴノーツ
8.Cambridge Quantum Computing Japan(英国)
9.Xanadu Quantum Technologies(カナダ)
10.Zapata Computing(米国)
11.Jij
12.シグマアイ
13.D-Wave Systems(カナダ)
14.東芝デジタルソリューションズ
15.日本電気
16.Nord Quantique(カナダ)
17.日立製作所
18.blueqat
19.フィックスターズ
20.富士通
21.Microsoft(米国)
22.住友商事(QX:Quantum Transformationプロジェクト)
23.SOMPOケア(シフト計画およびタスクの割当て)
24.ミロット(化粧品等の生産計画)

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