文丨浪味仙  排版丨浪味仙

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到 2035 年，量子计算可能在全球创造最高 2.7 万亿美元的经济价值。2040 年，采用量子技术的机器人有望形成最高 670 亿美元的市场，其中人形量子机器人市场最高可达 550 亿美元。

近日，国际咨询公司麦肯锡发布《量子技术的三个发展阶段：未来计算经济的商业路线图》，对未来 15 年量子计算、量子通信和量子传感的发展作出展望。除了医药、化工和网络安全，机器人与人工智能也被纳入预测。其中，1.3 万亿至 2.7 万亿美元的经济价值预测来自麦肯锡今年 4 月发布的《2026 年量子技术监测报告》，衡量的是量子计算可能为相关产业创造的潜在收益，并非量子计算产业自身的市场收入。目前，全球已有超过 300 家组织与量子技术供应商开展合作。

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量子产业投资与收入增长

2025 年，全球量子技术领域的股权投资从 2024 年的 25 亿美元增至 133 亿美元，增长超过四倍。2026 年以来，Quantinuum、Xanadu 和 Pasqal 等量子计算企业相继上市，IonQ 则完成了对美国半导体代工企业 SkyWater Technology 的收购，将芯片制造能力纳入自身业务体系。此外，麦肯锡还列举了美国约 20 亿美元、法国超过 10 亿欧元的政府投资承诺，其中部分资金面向量子技术制造能力的扩张。

2025 年，全球量子计算企业合计收入超过 10 亿美元，据麦肯锡预计，到 2028 年，这一数字最高可能达到 44 亿美元。空中客车、勃林格殷格翰、摩根大通等企业已经与量子技术供应商合作开发应用，云端访问和量子计算即服务模式，也使企业能够远程使用量子计算资源，无需自行建设完整的量子计算系统。

图源报告

麦肯锡对已经与量子技术供应商合作的部分企业开展的调查显示，约 33% 的受访企业 2025 年在量子计算方面的年度投入达到 1000 万美元或以上，7% 的受访企业超过 5000 万美元，该项调查进行于 2026 年 3-4 月。

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未来十五年的三个阶段

麦肯锡将未来量子技术的商业化进程划分为三个阶段，以 2025 年、2030 年、2035 年和 2040 年作为主要参考节点，分别对应早期商业化、建立竞争地位，以及量子技术更广泛地融入经济活动。

图源报告

当前处于“早期商业化”阶段，量子技术正从概念验证转向付费联合开发，量子处理器主要与经典高性能计算系统配合运行。美国橡树岭国家实验室已经部署 IQM 的量子计算系统，并将其与 Frontier 超级计算机连接；沙特阿美与 Pasqal 也部署了一台 200 量子比特中性原子量子计算机，提供量子计算云服务。麦肯锡建议企业在这一阶段积累专业人才、知识产权和供应商合作关系，为未来的技术应用建立基础。

第二个阶段是“建立竞争地位”，预计延伸至 2035 年前后，容错量子计算机的研发进展将直接影响这一阶段的技术能力和商业应用范围。IBM 此前公布了到 2029 年建设大规模容错量子计算机的技术路线；IonQ 则计划到 2030 年将物理量子比特规模扩展至 200 万个，目标是支持最高 8 万个逻辑量子比特。这些数字仍是企业提出的研发目标，尚未成为已经实现的硬件能力。

要实现上述规模，量子计算产业还面临制造能力、专业人才和硬件技术路线三方面的限制。麦肯锡指出，量子计算机扩展至数百万物理量子比特，需要相应的制造能力，包括激光、低温基础设施、控制电子学等配套条件，而目前的产业产能仍不足以支撑大规模扩展。与此同时，能够设计和编程量子计算机的研究人员及工程师仍然有限，产业扩展还需要更多软件开发者、解决方案架构师和制造技术人员。超导、离子阱、中性原子、光量子和自旋量子比特等路线仍在并行发展，业界尚未确定哪一种方案更适合大规模扩展。

如果主要厂商按计划实现容错量子计算的发展目标，麦肯锡预计，到 2035 年，全球量子计算市场可能达到 430-710 亿美元，其对同期全球量子技术硬件、软件和服务市场的整体估计为 600-1000 亿美元。这些属于市场支出预测，与前文量子计算可能创造的万亿美元经济价值有所区别。麦肯锡还预计，早期容错量子计算机的供应可能有限、价格较高，提前参与试点与联合研发的客户有机会优先获得算力，并继续开发此前合作中的应用。

随着容错量子计算向足够大的规模发展，量子计算机未来可能具备破解部分现行公钥密码体系的能力，这一时刻被称为 Q-Day。麦肯锡指出，企业需要提前迁移至后量子密码系统，涉及虚拟专用网络、公钥基础设施、联网设备和身份管理系统等多个环节。攻击者还可能提前截获并保存加密数据，待未来具备破解能力的量子计算机出现后再进行解密，这种“先收集、后解密”的攻击方式，意味着一些需要长期保密的数据已经面临未来被解密的风险。对大型企业而言，这项密码系统迁移工作可能持续多年。

第三个阶段延伸至 2040 年前后，麦肯锡预计，量子技术可能进一步融入企业经营与产业活动，并重点讨论了四个潜在价值领域：网络安全、医药、工业与消费生物技术，以及机器人。

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量子机器人与未来应用

麦肯锡预计，到 2040 年，全球通用机器人市场规模可能达到 3700 亿美元，而其今年 9 月发布的量子机器人专题研究则预测，届时采用量子技术的机器人有望形成最高 670 亿美元的全球市场，其中人形量子机器人市场最高可达 550 亿美元。报告将这类机器人称为 Qubots，涵盖人形、四足等不同形态。

图源网络

按照麦肯锡的设想，早期量子机器人可能通过附近的计算设施或云平台调用量子计算资源，更远期则可能在机器人端加入量子网络和量子传感功能，无需为每台机器人配备量子处理器。

AI 模型能力持续提升，对计算资源的需求也在增加，但芯片、电力和数据中心等基础设施的扩张需要较长时间。麦肯锡预计，量子计算未来可能大幅扩展计算能力，缓解制约 AI 发展的算力瓶颈。AI 也已被用于量子算法设计和量子纠错研究，麦肯锡认为，这些进展可能加快容错量子计算机的研发。不过，报告未给出量子计算支持 AI 的具体适用任务或对应的性能数据。

到 2035 年，量子计算可能为制药行业（报告以肥胖及相关慢性病药物为例）创造最高 4000 亿美元经济价值，为化工行业创造最高 8000 亿美元经济价值，可能用于复杂分子模拟、药物设计和新材料研发。

网络安全方面，麦肯锡预计，到 2035 年，后量子密码市场可能达到 24 亿至 34 亿美元，量子密钥分发市场可能达到 20 亿至 28 亿美元。后量子密码使用能够抵御量子计算攻击的密码算法，可在现有经典计算设备上运行；量子密钥分发则利用量子物理特性建立安全密钥分发机制。麦肯锡指出，量子密钥分发无法独立提供身份认证和数字签名，短期内仍将作为后量子密码的补充。

麦肯锡还建议企业提前建立供应商合作关系、试验量子应用、积累专业人才与知识产权，并研究量子技术缓解 AI 计算和能源限制的可能性。

Reference：

https://www.mckinsey.com/capabilities/tech-and-ai/our-insights/three-horizons-of-quantum-a-business-road-map-to-the-future-computing-economy

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