中性原子方式量子コンピューティングの世界市場（2026年～2036年）

中性原子方式量子コンピューティングは、量子コンピューティング産業においてもっとも有望かつ急速に発展しているセグメントの1つです。この技術は、ルビジウム、セシウム、ストロンチウムなどのアルカリ金属に代表される個々の中性原子を利用します。これらの原子は、光ピンセットと呼ばれる精密に集束されたレーザー光線を用いて捕捉・操作されます。トラップイオンとは異なり、中性原子は帯電していないため、量子ビット間のクロストークを最小化しつつ、柔軟な二次元/三次元配列を形成することが可能です。

中性原子システムの根本的な魅力は、その本質的な拡張性と運用上の優位性にあります。これらのプラットフォームは長いコヒーレンス時間を示し、持続的な量子操作とエラー訂正の可能性の向上を可能にします。この技術は、よく理解されている原子物理学の原理の恩恵を受け、超伝導量子ビットシステムに必要な極低温冷却を不要とするため、エネルギー消費の削減とインフラの複雑性の軽減につながります。現在稼働中のシステムは100～300個の原子配列を特徴としており、主要企業は数千～数万量子ビットへの急速な拡張を進めています。

競合情勢の特徴は、複数の資金力のある企業が戦略的ポジションを確立していることです。米国を拠点とするQuEra ComputingはGoogleから多額の投資を獲得し、中性原子プラットフォームがスケーラブル量子コンピューティングへの有効な道筋であることを実証しました。このパートナーシップにより、QuEraのハードウェアに関する専門知識とGoogleの量子ソフトウェアリソースクラウドインフラが組み合わされます。Atom ComputingはMicrosoftと並行してパートナーシップを結び、安定した核スピン量子ビット配列を備えたPhoenixシステムをAzure Quantumのクラウドプラットフォームに統合しています。この分野でフランスを代表するPasqalは、2024年に1,000量子ビット達成という重要なマイルストーンを成し遂げ、2026年までに1万量子ビットへ拡大する野心的な計画を発表しました。その他の主要企業としては、ドイツのPlanqc、香港のQUANTier、スロベニアのAtom Quantum Labsがあり、各社が中性原子アーキテクチャに向けた独自のアプローチを開発しています。

技術ロードマップでは2035年にかけて積極的なスケーリングが予測されます。現行のシステム（2025年～2026年）は1,000～1万個の原子で動作し、約99.9%の単一量子ビット忠実度と、99.7%の2量子ビット忠実度を達成します。2027年～2028年に、1万～10万個の原子を目標とするシステムでは、エラー訂正機能を備えた99.99%の単一量子ビット忠実度を目指します。2029年～2030年には10万個以上の原子を用いた耐障害性論理量子ビット操作が想定され、2032年～2035年に完全な耐障害性を備えた100万原子規模のシステムと産業展開に向けた進捗が見込まれます。

主な用途は量子シミュレーション、最適化問題、量子化学、機械学習タスクに及びます。この技術は特に複雑な物理システムのシミュレーション、凝縮系研究、分子構造解析において優れた性能を発揮します。製薬、化学、金融サービス業界は中性原子ソリューションを追求する主な市場分野です。

課題としては、コヒーレンス時間の延長、ゲート速度の向上（現在のシミュレーションサイクルは約1Hzに制限）、計算中の原子損失への対応、エラー訂正と耐障害性量子コンピューティングに必要な量子非破壊測定技術の開発などが残されています。こうした課題にもかかわらず、中性原子方式量子コンピューティングは常温動作、自然なスケーラビリティ、柔軟性を強みとして超伝導プラットフォームに対する有力な競合技術として台頭しており、2026年～2036年の予測期間に大幅な商業的成長が見込まれます。

当レポートでは、世界の中性原子方式量子コンピューティング市場について調査分析し、市場規模の推計と2026年～2036年の10ヶ年予測を、技術カテゴリ、応用分野、顧客タイプ、地域ごとに提供しています。

目次

第1章 エグゼクティブサマリー

• 市場の概要と主な調査結果
• 技術準備度と商業的実現可能性
• 市場予測
• 市場参入企業
• 製品とシステムの比較

第2章 中性原子技術と製品

• 技術の進化
• 中性原子コンポーネント
• 中性原子関連ソフトウェア
• 技術準備度

第3章 市場と用途

• 用途
• エコシステム
• 中性原子方式コンピューターのサプライチェーン
• 国家投資と政策
• 市場セグメンテーション

第4章 中性原子技術

• 中性原子方式コンピューター
• 中性原子コンポーネントとサブシステム
• ソフトウェア
• プラットフォーム

第5章 市場規模と成長（2026年～2036年）

• 世界の市場規模の予測（2026年～2036年）
• 収益の予測：セグメント別
• 地理的市場分布
• 市場浸透シナリオ
• 成長の促進要因と抑制要因
• 世界の設置台数の分析

第6章 技術開発ロードマップ

• ハードウェアのスケーリングとエラー訂正
• ソフトウェアスタックの進化
• 古典的コンピューティングとの統合
• 製造の改良

第7章 投資と資金調達

• ベンチャーキャピタルと民間投資
• 政府の資金援助と国家の取り組み
• 企業の研究開発投資動向

第8章 課題と危険因子

• 技術的なハードルと開発リスク
• 市場採用の障壁
• 代替技術による競合上の脅威
• 規制とセキュリティに関する考慮事項

第9章 将来の市場機会

• 新応用分野
• 技術融合の機会
• 破壊的潜在能力の評価

第10章 企業プロファイル（企業31社のプロファイル）

第11章 調査手法

第12章 参考文献