レポートサマリー

2021.10.11

量子コンピュータ市場に関する調査を実施（2021年）

国内量子コンピュータ市場は急速に拡大。ベンダーによる開発競争と併せてユースケースの創出に向けた動きに注目。

株式会社矢野経済研究所（代表取締役社長：水越孝）は、国内量子コンピュータ市場を調査し、技術動向や産業にもたらす影響評価、および2030年度までの将来展望を明らかにした。

「量子コンピュータ市場に関する調査を実施（2021年）」 小見出し一覧

• 量子コンピュータ市場の概況
• 量子コンピュータ市場の注目トピック
• 量子コンピュータ市場の将来展望
• 参考：このレポートに掲載されている主なデータ一覧
• 関連リンク

【図表：国内量子コンピュータ市場規模推移と予測】

 

量子コンピュータ市場の概況

2021年度の国内量子コンピュータ市場規模（サービス提供事業者売上高ベース）は、139億4,000万円の見込みである。2020年度に引き続き、化学や金融（資産運用やリスク管理）、EC（電子商取引）、広告（レコメンド）、物流、学術用途など一部の分野の先進企業において、従来のスーパーコンピュータでは実質計算が難しい領域を対象として、積極的に組合せ最適化問題や探索工程の高速化などのテーマを中心に量子コンピュータを活用した実証実験が行われている。また、実証実験における成果物として、材料計算やシミュレーションなどの特化型のアプリケーションや、最適化や量子機械学習を含めた各種ソルバーが登場しており、活用用途の探索に向けた取組みが行われていることに加えて、実際に成果も出てきている。

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量子コンピュータ市場の注目トピック

■市場規模の急速な立ち上がりのポイントはハードウェアの進化、アプリケーションの創出、ユースケースの発掘
国内量子コンピュータ市場は急速に拡大するものとみるが、その前提要件となるのは、①ハードウェアの進化や開発環境の整備に加えて、②ハードウェアの能力を引き出すアプリケーションの創出、そして③ユースケースの発掘の3つである。

まず、ハードウェアの進化や開発環境の整備に関しては、国内外の事業者によるハードウェアの開発競争が激しさを増しているほか、内閣府が主導するムーンショット型研究開発においても複数の方式で研究開発が進められている。また開発環境の整備の面では、ハードウェアベンダーによるSDK（ソフトウェア開発キット）の提供、開発プラットフォームや量子コンピュータを活用する際の各種プロセスを自動化するソフトウェアの提供がなされている。加えて、ハードウェアベンダーを中心に、開発者コミュニティの構築を通じた開発環境の充実化に向けた動きも出てきている。

次にアプリケーションの創出に関しては、材料計算やシミュレーション、量子機械学習の領域を中心に、実証実験を通じた成果物として各種アプリケーションが生まれている。また、最適化分野を中心にスケジュールの最適化や座席の最適化など、より身近な課題の解決に向けたアプリケーションが登場し、実際に採用する動きなども出てきている。加えて、開発者コミュニティの構築、拡大を通じて新たなアプリケーションの創出に取組む事業者もある。

最後にユースケースの発掘である。量子コンピュータの普及にあたっては、量子コンピュータの開発やソフトウェアの開発以上に、ユーザー企業自身が自発的にITベンダーとともに量子コンピュータの活用に資する業務課題を探索していく必要がある。各ベンダーによるユーザー企業向け教育に係る取組みなどに加えて、2020年7月末に「量子イノベーションイニシアティブ協議会」（QII協議会、事務局：東京大学）が発足したほか、2021年9月からは「量子技術による新産業創出協議会」が発足するなど、金融分野や化学分野、自動車分野など複数の分野にまたがり、ユースケースの創出に向けた取組みを加速させていく動きも相次いでおり、今後に注目したい。

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量子コンピュータ市場の将来展望

国内量子コンピュータ市場規模（サービス提供事業者売上高ベース）は2025年度には550億円、2030年度には2,940億円に達するものと予測する。

2024年度～2025年度には、化学や金融、広告（レコメンド）など、先行分野を中心に一部業務での本番運用に向けた動きが始まるほか、その他の分野でも一部業務を対象とした実証実験から他の業務への横展開など実証実験が増加、スーパーコンピュータで扱ってきた領域のうち、新機能材料や化合物の探索など一部で量子コンピュータに置き換わる動きが出てくるものとみる。加えて、量子ゲート型において2024年度からはNISQ^※の本格的な活用が始まり、量子化学計算や量子機械学習を中心に実証実験が増えていくものと考え、2025年度の同市場は550億円になると予測する。

2026年度以降は、金融分野ではダイナミックプライシングのほか、製造分野では大規模な数値流体力学や空力特性での活用や、化学分野における有望な化合物の構造予測など、シミュレーション領域での活用が本格化するとみる。加えて、EC（電子商取引）分野ではレコメンドでの活用に加えて、検索結果やサジェストの最適化が見込まれる。また、エネルギー分野においても、資源開発に向けた探索やVPP（仮想発電所）における最適なエネルギーミックスの実現をはじめとした省エネの高度化への寄与が期待される。

2030年度には、自動運転に向けた車両用バッテリーの開発や、医療分野での本格的な量子コンピュータの活用が始まり、予防医療や先制医療をはじめ革新的な治療法など社会的にインパクトの大きな取組みが徐々に登場してくるものと考え、同市場は2,940億円に達すると予測する。

※NISQ（ニスク）とは、Noisy Intermediate-Scale Quantum Computerの略語。量子ゲート型の量子コンピュータで、汎用型量子コンピュータの前段階に位置付けられる。

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参考：このレポートに掲載されている主なデータ一覧

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調査要綱

調査対象：国内外の量子コンピュータ関連企業
調査期間：2021年6月～9月
調査方法：当社専門研究員による直接面談（オンライン含む）、電話・e-mailによるヒアリング、ならびに文献調査併用

※国内量子コンピュータ市場とは：本調査における量子コンピュータとは、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し、対象は、量子ゲート型の量子コンピュータや、輸送経路の最適化に向けた飛行機やトラック、鉄道などの最適な組合せなどのような、組合せ最適化問題に特化したイジングマシンまでを含む。

上記のような特性を利用し、従来のスーパーコンピュータでも対応しきれない莫大な量のデータ処理を含めた複雑な計算の回答を、非常にスピーディに導出できる技術であるため、製薬業界や化学業界、金融業界、学術用途など多岐に渡る分野において、新しい薬剤や治療法の探索、まだ見ぬ新素材の開発、より効率的な資産運用など、量子コンピュータの活用用途の探索が始まっている。

なお、市場規模の算出に際しては、上記の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まで含み、サービス提供事業者売上高ベースにて算出している

＜市場に含まれる商品・サービス＞
ハードウェア（量子ゲート方式の量子コンピュータ、イジングマシン）およびミドルウェア、アプリケーションのほか、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