量子チップとは、量子コンピュータ用の量子ビット(qubits)を操作するために設計された先進的な半導体デバイスのことで、量子力学の原理を活用することで、古典的なコンピュータよりもはるかに高速に複雑な計算を実行することができる。これらのチップは、量子重ね合わせと量子もつれを可能にし、量子ビットが複数の状態を同時に表現し処理することを可能にする。
量子チップの主な種類には、超伝導量子チップ、半導体量子チップ、イオントラップ量子チップなどがある。超伝導量子チップは超伝導材料を利用し、量子情報の基本単位である量子ビットを超伝導回路内に形成する。超伝導量子チップは、情報技術(IT)・通信(テレコム)、銀行・金融サービス・保険(BFSI)、航空宇宙・防衛、研究・学術、その他のエンドユーザーによって、コンピュータ、盗難防止ブラシなど様々な用途に使用されている。
なお、この市場の見通しは、世界的な貿易関係と関税の急激な変化により影響を受けている。本レポートは、改訂された予測や定量化された影響分析を含む最新の状況を反映するため、納品前に更新される予定である。報告書の「提言」と「結論」のセクションは、目まぐるしく変化する国際環境に対応する事業体の戦略を示すために更新される予定である。
2025年春の米国関税の急上昇とそれに続く貿易摩擦は、半導体、ディスプレイパネル、レアアース金属(バッテリーやモーターに不可欠)が高率関税の対象となるなど、電気・電子部門に大きな影響を及ぼしている。消費者向け電子機器ブランドは、競争市場により購入者へのコスト転嫁が制限されるため、利益の減少に直面している。一方、産業用電子機器メーカーは、プリント基板など関税の影響を受ける部品の不足によるプロジェクトの遅れに悩まされている。企業は、組み立てを関税免除国に移転したり、在庫バッファーを増やしたり、制限材料への依存度を減らすために製品の設計を見直したりすることで対応している。
量子チップの市場規模は、近年急激に拡大している。2024年の2億ドルから2025年には年平均成長率(CAGR)42%で2億ドルに成長する。歴史的な期間の成長は、量子チップの需要の増加、新しい超伝導チップ設計の開発、データセキュリティ目的でこれらのチップを使用するように組織に促している脅威セキュリティ問題の増加、研究開発活動への主要プレーヤーによる投資の増加、業界プレーヤー間のコラボレーションやパートナーシップの増加に起因している。
量子チップ市場規模は、今後数年間で飛躍的な成長が見込まれる。2029年には年平均成長率(CAGR)41%で9億ドルに成長する。予測期間における成長の背景には、政府機関や民間企業による投資の増加、商用アプリケーションにおける量子コンピューティングの浸透、計算能力の向上に対する需要の増加、量子コンピューティングアルゴリズムとソフトウェアの進歩、量子ハードウェアとチップ設計の進歩がある。予測期間の主なトレンドには、技術進歩、量子優位性と量子優位性の出現、量子通信と暗号技術の進歩、量子機械学習と人工知能の採用、業界プレーヤー間のコラボレーションとパートナーシップの増加などが含まれる。
今後5年間の成長率40.7%という予測は、この市場に関する前回の予測から3.1%の小幅な減少を反映している。この減少は主に、米国と他国との間の関税の影響によるものである。これは、主にオランダとカナダから供給される超伝導量子ビット部品と極低温制御回路の入手が制限され、量子コンピューティングの研究開発が鈍化する可能性があるため、米国に直接影響を及ぼす可能性が高い。また、相互関税や、貿易の緊張と制限の高まりによる世界経済と貿易への悪影響により、その影響はより広範囲に及ぶだろう。
市場は以下のように区分できる:
タイプ別超伝導量子チップ; 半導体量子チップ; イオントラップ量子チップ; その他のタイプ
アプリケーション別用途別:コンピュータ;盗難防止ブラシ;その他の用途
エンドユーザー別:情報技術(IT)・通信(Telecom)、銀行・金融サービス・保険(BFSI)、航空宇宙・防衛、研究・学術、その他のエンドユーザー
セキュア通信とデータ保護に対するニーズの高まりが、量子チップ市場の今後の成長を促進すると予想される。セキュア通信とは、通信中のデータを保護することであり、データ保護とは、データの保存、処理、送信など、データのライフサイクル全体を通してデータを保護する幅広い対策を指す。サイバー脅威やデータ漏洩の事例が増加し、デジタル時代における個人情報や企業情報の価値が高まっていることから、安全な通信とデータ保護の必要性が高まっています。量子チップは、解読不可能な暗号鍵を生成する量子鍵分散(QKD)を可能にし、将来の量子コンピューティングの脅威から機密情報を保護する量子耐性暗号アルゴリズムをサポートすることで、安全な通信とデータ保護を強化します。例えば、2023年10月、米国の非営利団体Identity Theft Resource Centerが発表した「2023 Data Breach Report」によると、2023年第1~3四半期におけるデータ漏洩件数は2,116件に達し、2021年に記録した1,862件を上回った。したがって、安全な通信とデータ保護に対するニーズの高まりが量子チップ市場を牽引している。
量子チップ市場で事業を展開する主要企業は、量子コンピューティング機能を強化するためにシリコンチップを開発している。シリコンチップとはシリコンで作られた半導体デバイスのことで、その優れた半導体特性から電子機器に使用されているが、現在は量子コンピューティングの量子ビット(qubits)をホストするために開発されている。シリコンを使った量子ビットは信頼性と拡張性が高く、1つのチップ上に量子ビットを高密度に集積できる可能性がある。例えば、2023年6月、米国の半導体企業であるインテル・コーポレーションは、シリコンスピンクォビット技術に基づく12量子ビットのシリコンベースのチップ、トンネルフォールズを発表した。トンネル・フォールズは、D1製造設備技術で最先端の300mmウェハーを使用して製造される。インテルは、シリコンスピンクォビットは最先端のトランジスターとの互換性に優れていると主張している。
2023年3月、米国のソフトウェア会社Nvidia CorporationはQuantum Machinesと提携した。この提携は、NVIDIAのGPUアクセラレーションとQuantum Machinesの量子制御プラットフォームを組み合わせることで、画期的な量子クラシカル・コンピューティング・システムを構築することを目的としている。この提携は、ハイブリッド・アプリケーションと強化された計算性能を通じて、量子コンピューティング能力の向上に努めている。Quantum Machines社は、イスラエルを拠点とするコンピューター・ハードウェア製造会社で、量子チップと制御システムの開発と統合を専門としている。
量子チップ市場に参入している主な企業は、Google LLC、Microsoft Corporation、Amazon Web Services Inc.、Intel Corporation、International Business Machines Corporation、Honeywell International Inc.、富士通株式会社、Thorlabs Inc.、Quantum Machines、Xanadu、ID Quantique SA、ORCA Computing Limited、Quantum Motion、PsiQuantum、Rigetti & Co LLC、Atom Computing Inc.、Quandela、IonQ Inc.、Classiq、SeeQC Inc.、D-Wave Quantum Inc.、Archer Materials Limited、Silicon Quantum Computing、Qubitekk Inc.
2024年の量子チップ市場では北米が最大地域であった。アジア太平洋地域は予測期間中に最も急成長する地域となる見込みである。量子チップ市場レポートの対象地域は、アジア太平洋, 西ヨーロッパ, 東ヨーロッパ, 北アメリカ, 南アメリカ, 中東, アフリカである。
量子チップ市場レポートの対象国は、オーストラリア、ブラジル、中国、フランス、ドイツ、インド、インドネシア、日本、ロシア、韓国、英国、米国、カナダ、イタリア、スペインである。