レポート概要
■ キーメッセージ
量子コンピューティングは、NISQデバイス段階から誤り訂正実装段階へと移行する産業化フェーズに突入した。
▼市場規模の爆発的成長
2024年実績：15.1億ドル
2025年予測：18.6億ドル（成長率24.23％）
2030年予測：55.8～70.9億ドル
長期展望（2035年）：最大970億ドル規模の量子技術市場
▼投資熱の最高潮
2024年VC投資額：約20億ドル（前年比138％増）
ラウンド数：62件。大型メガラウンドが主導権を握る段階へ
メジャープレイヤー（PsiQuantum 5.94億ドル、QuEra 2.30億ドル、Quantum Machines 1.70億ドル）による大型資金調達が相次ぐ
▼技術的転機：エラー訂正の実現
Google「Willow」チップ：量子エラー訂正の指数関数的削減を実証
理研＋Microsoftの論理量子ビット実現で、フォルトトレラント量子コンピュータ（FTQC）実現への道が明確化
2028～2030年代：実用的なハイブリッド量子‐古典ワークフローが産業導入段階へ
▼産業横断的ユースケースの急速な拡大
NEDO公開事例：56社の国内ユースケース
適用分野：製造・物流・エネルギー・創薬・医療・金融・セキュリティ
PoC（概念実証）から事業導入への段階移行が加速
▼日本の競争力強化
国産3号機のクラウド提供開始（大阪大学中心、42機関参画）
富士通＋理研によるハイブリッド実行基盤の確立
量子ソフトウェアコンソーシアム（JST COI-NEXT）による産学官連携の深化
■ 利用シーン（例）
産業・技術アナリストが本レポートを活用する主要シーンは以下のとおり。
▼戦略立案・ロードマップ策定
量子投資の技術選定と事業化タイムスケール判断
ハードウェア方式（超伝導、イオントラップ、中性原子、光方式）の比較検討
エラー訂正進捗と市場導入タイミングの予測
▼市場規模・成長率の精査
QaaS（Quantum as a Service）市場の詳細セグメンテーション
地域別・産業別・用途別の市場動向分析
VC投資の動向と企業評価指標の構築
▼プレイヤー分析・競争構図の把握
グローバル大手（IBM、Google、Microsoft、Amazon AWS）の戦略比較
日本企業（富士通、NTT、NEC、東芝）のポジショニング分析
スタートアップ（QunaSys、IonQ、Quantinuum、PsiQuantum等）の技術優位性評価
▼規制・標準化動向の監視
ISO/IEC JTC 3による国際標準化の進捗
ポスト量子暗号（PQC）移行計画と企業への影響
量子技術ガバナンス（QIA：Quantum Impact Assessment）の制度設計
▼投資判断・企業評価
量子ベンチャーの技術成熟度と商用化可能性の評価
産学連携コンソーシアムへの参画価値判定
国内外のエコシステム構造と市場参入戦略の立案
■ アクションプラン／提言骨子
本白書の分析に基づく、産業・市場参画者への提言は以下の通り。
▼ハードウェア・アーキテクチャの選定と投資優先度の決定
超伝導量子ビット：国産3号機など大規模化が進行。スケーラビリティと制御複雑性のバランス評価が重要
イオントラップ：高いコヒーレンス時間を特徴。量子通信・暗号化通信分野での応用加速を注視
光方式（フォトニック）：室温動作可能性と NTT・理研の国産開発推進。エネルギー効率の競争力評価が急務
中性原子・トポロジカル方式：誤り訂正での優位性が示唆される。次世代方式のロードマップ追跡を推奨
▼クラウド量子サービス（QaaS）の戦略的導入
Amazon Braket、Azure Quantum、IBM Quantum、Google Quantum AI の機能比較と使い分け
国産基盤（大阪大学クラウド、OQTOPUS等）との連携によるロックイン回避
ハイブリッド量子‐古典ワークフロー の早期実装で事業優位性確保
▼ユースケース開発の産学官連携化
NEDO 56事例の業種別・機能別分析に基づく自社適用可能性の判定
量子ソフトウェアコンソーシアム、Q-STAR、QII 等への参画機会の拡大
最適化・シミュレーション・セキュリティの三分野での先行PoC実施
▼ポスト量子暗号（PQC）移行計画の前倒し実装
NIST FIPS標準化済み4種アルゴリズムの社内システム導入ロードマップ策定
量子鍵配送（QKD）との組み合わせによるハイブリッド暗号戦略の検討
2025～2026年中に PQC 移行の予備評価完了を推奨
▼標準化・相互運用性の推進
OpenQASM 3.0、QIR（Quantum Intermediate Representation）への対応準備
ベンダーロックイン回避のための中間表現の活用
API/SDK の統一化推進に向けた産業コンソーシアムへの参画
▼人材・エコシステムの構築
量子技術者の需要が供給の3倍に達する状況下での人材戦略の前倒し
大学・研究機関との共同研究による基礎～応用技術の習得
量子リテラシー教育の従業員への展開
■ 推奨読者対象／ゴール
本レポートの推奨読者と期待される成果は以下の通り。
▼産業・技術アナリスト
ゴール：量子コンピューティング市場の詳細な成長シナリオ、セグメント別・地域別・用途別の細分化、プレイヤー分析、技術トレンドの把握を通じて、市場調査レポート、投資レポート、経営コンサルティング案件の高付加価値化
活用例：ベンチャーキャピタル、M&A顧問、経営コンサルティングファームでの意思決定支援
▼市場アナリスト（証券・ファンド）
ゴール：量子テック銘柄の投資評価指標（技術ロードマップ、商用化タイムスケール、規制環境）の構築により、ポートフォリオ構築と運用のアルファ獲得
活用例：グロース株ファンド、テック特化型ファンド、ESG投資評価の量子領域への展開
▼経営戦略立案者・CTO
ゴール：量子テクノロジーの事業化タイムスケール、投資優先度、エコシステム内でのポジショニングの明確化により、経営判断の質向上と意思決定時間の短縮
活用例：事業ポートフォリオ再構成、デジタルトランスフォーメーション戦略の量子化、研究開発予算配分の最適化
▼政策・規制立案者
ゴール：量子技術のガバナンス、国際標準化、安全保障とオープンサイエンスの両立、産業競争力強化のための政策設計基盤の整備
活用例：量子技術イノベーション委員会、経済産業省・文部科学省の施策企画、国際交渉での基礎資料
▼投資判断者・ベンチャーキャピタリスト
ゴール：量子スタートアップの技術成熟度評価、市場規模推計、出口戦略の構築による投資リスク低減とリターン最大化
活用例：シリーズA～C投資判定、ポートフォリオ企業の事業化支援、二次流動性の予測
▼産学連携推進者・研究機関管理者
ゴール：官民コンソーシアム参画の価値判定、知財・人材育成・標準化への関与方針の決定、国際連携機会の把握
活用例：大学発ベンチャー育成、産業技術総合研究所等の公的機関での戦略研究テーマ設定、国際共同研究の企画
■ 本レポートの主要価値
✓ 深掘り分析：39の章立てによる包括的・多層的なカバレッジ。技術動向から市場規模予測、投資動向、ガバナンス設計まで統一的に分析
✓ 最新データ：2024～2025年第1四半期の最新投資ラウンド、プロダクト発表、研究開発成果を網羅
✓ 国内外の比較視点：日本の産学官連携（大阪大学、理研、NEDO等）とグローバルプレイヤー（IBM、Google、Microsoft等）の戦略比較
✓ 実装・ガバナンス設計：理論と実装のギャップを埋めるための「原子的エージェンシー」概念、QIA（量子インパクト評価）、RQT（量子リスク・トリガー）メトリクスを提示
✓ 産業別ユースケース：56事例の詳細分析により、各業界の具体的活用シーンと ROI 推定が可能
レポート詳細
目次
【 緒言 】
1 量子コンピューティング／ハイブリッド実行基盤の産業応用
1.1 技術動向
1.2 研究開発動向
1.3 産業導入・活用の取り組み
1.4 市場動向
1.5 投資動向
1.6 今後の展開および応用可能性
1.7 課題点
1.8 標準化動向
1.9 関与企業・団体およびスタートアップ
2 量子コンピューティング／ハイブリッド実装基板市場の規模予測とCAGR
2.1 市場規模予測とCAGR
2.2 市場動向
2.3 投資動向
2.4 今後の展開と応用の可能性
2.5 関与企業・研究機関・スタートアップ
3 量子クラウドへの大規模投資ラウンド増加
3.1 はじめに
3.2 投資動向の概観
3.3 主要大型資金調達ラウンド比較
3.4 市場規模と成長予測
3.5 商業化・応用の可能性
3.6 主なプラットフォーム提供企業
3.7 研究機関・大学・公的機関の連携体制
3.8 注目スタートアップ一覧
3.9 今後の展開と投資家への示唆
4 戦略的意思決定における量子コンピューティングの応用
4.1 要約
4.2 先端技術動向
4.3 最新の研究開発動向
4.4 産業における導入・活用の取り組み
4.5 市場動向
4.6 投資動向
4.7 今後の展開および応用の可能性
4.8 課題点
4.9 標準化動向
4.10 関与企業・団体およびスタートアップ
4.11 小括
5 クラウド向け量子API/SDK標準化
5.1 先端技術動向
5.2 標準化の課題点
5.3 主な企業・研究機関
5.4 主なスタートアップ・取り組み
5.5 今後の展望と推奨アクション
6 公的機関・民間連携による量子クラウドコンソーシアム
6.1 はじめに
6.2 官民連携コンソーシアムの概要
6.3 研究開発動向
6.4 産業導入・ユースケース
6.5 市場動向と投資動向
6.6 今後の展開と応用可能性
6.7 関与企業・団体一覧
6.8 まとめ
7 サーバーレス／マイクロサービスと量子クラウド統合
7.1 はじめに
7.2 先端技術動向
7.3 最新の研究開発動向
7.4 産業における導入・活用事例
7.5 市場動向
7.6 投資動向
7.7 今後の展開および応用可能性
7.8 課題点
7.9 標準化動向
7.10 関与する主な企業・団体・スタートアップ
8 量子インターネットインフラストラクチャ
8.1 先端技術動向
8.2 最新の研究開発動向
8.3 産業における導入・活用の取り組み
8.4 市場動向・投資動向
8.5 今後の展開および応用可能性
8.6 課題点
8.7 標準化動向
8.8 関与企業・団体およびスタートアップ
9 原理に立脚した量子テクノロジーの設計思想
9.1 本章の狙い
9.2 原理尊重型アプローチとは
9.3 量子計算の到達点とボトルネック
9.4 量子通信とポスト量子暗号
9.5 量子計測の産業価値
9.6 ガバナンスと規制の射程
9.7 産業アーキテクチャの分解
9.8 指標とマイルストーン
9.9 リスクバジェットの考え方
10 実装・認証・エコシステム設計
10.1 実装原則の体系
10.2 誤り補正とミドルウェア
10.3 算術基盤とアルゴリズム選定
10.4 量子通信の運用
10.5 量子計測の実装
10.6 セキュリティとコンプライアンス
10.7 認証と標準化の枠組み
10.8 サプライチェーンと資本計画
10.9 エコシステム戦略
10.10 政策と国際協調
10.11 投資判断のチェックリスト
10.12 結語
11 量子AIの実運用：「原子的エージェンシー」の設計とガバナンス
11.1 問題設定と用語整理
11.2 背景にある技術収斂
11.3 原子的エージェンシーの設計原則
11.4 ガバナンスの最小構成
11.5 ハイブリッド実装の運用境界
11.6 監査可能性の要件
11.7 配置形態とスコープ管理
11.8 外部ステークホルダーとの整合
11.9 配備前の適合性評価
11.10 リスクの類型
11.11 ライフサイクル運用
11.12 エコシステム連携
11.13 提案する参照アーキテクチャ
11.14 実務向けプレイブック
11.15 ドキュメンテーション運用
11.16 最新動向の含意
11.17 まとめと展望
12 量子テクノロジーの実装ガバナンス設計
12.1 実務導入の全体設計
12.2 組織ガバナンスの実装テンプレート
12.3 Quantum Impact Assessment（QIA）運用
12.4 RQTメトリクスの提案
12.5 ベンチマークと検証プロトコル
12.6 規制サンドボックス運用像
12.7 仮想「量子基本法」骨子（素案）
12.8 国際合意への翻訳
12.9 「Atomic Agency」機能設計
12.10 研究インフラと共同投資
12.11 分野別ロードマップ（創薬・材料）
12.12 分野別ロードマップ（エネルギー・産業最適化）
12.13 分野別ロードマップ（PQCと量子通信）
12.14 量子AIの統合管理
12.15 ベンダー調達と相互運用
12.16 監査・証跡とインシデント対応
12.17 人材と教育
12.18 責任共有の契約実務
12.19 地政学下の協調戦略
12.20 SDGs整合の優先実装
12.21 次の10年のマイルストーン
12.22 結語（後編の要旨）
13 Quantum as a Service（QaaS）モデルの普及
13.1 量子クラウドコンピューティングの現状と市場規模
13.2 主要技術プラットフォームの展開状況
13.3 先端研究開発動向
13.4 産業導入・活用の取り組み
13.5 投資動向と市場成長
13.6 国際競争と政府支援
13.7 技術的課題と標準化動向
13.8 応用分野の拡大と将来展望
13.9 ビジネスモデルの進化
13.10 主要企業・研究機関・スタートアップ
13.11 小括と今後の展望
14 量子コンピューティング価格モデル
14.1 先端技術動向
14.2 最新の研究開発動向
14.3 産業における導入・活用事例
14.4 市場動向
14.5 投資動向
14.6 今後の展開および応用可能性
14.7 課題点
14.8 標準化動向
14.9 主な関与企業・団体およびスタートアップ
15 量子暗号化国際決済
15.1 先端技術動向
15.2 最新の研究開発動向
15.3 産業導入・活用の取り組み
15.4 市場動向
15.5 投資動向
15.6 今後の展開および応用可能性
15.7 課題点
15.8 標準化動向
15.9 関与企業・団体およびスタートアップ
16 統合ハイブリッド量子クラウドアーキテクチャ
16.1 先端技術動向
16.2 最新の研究開発動向
16.3 産業における導入・活用事例
16.4 市場動向
16.5 投資動向
16.6 今後の展開および応用の可能性
16.7 課題点
16.8 標準化動向
16.9 関与機関・企業・スタートアップ
16.10 小括
17 クラウドベース量子キー配送（QKDaaS）
17.1 先端技術動向
17.2 研究開発動向
17.3 産業導入・活用事例
17.4 市場動向
17.5 投資動向
17.6 今後の展開および応用可能性
17.7 課題点
17.8 標準化動向
17.9 関与企業・団体およびスタートアップ
17.10 まとめ
18 クラウド量子機械学習サービス（QMLaaS）
18.1 先端技術動向
18.2 最新の研究開発動向
18.3 産業への導入・活用事例
18.4 市場動向
18.5 投資動向
18.6 今後の展開および応用の可能性
18.7 課題点
18.8 標準化動向
18.9 関与企業・団体およびスタートアップ
19 量子セキュリティビジネスコミュニケーション
19.1 先端技術動向
19.2 最新の研究開発動向
19.3 産業における導入・活用
19.4 市場動向
19.5 投資動向
19.6 今後の展開および応用可能性
19.7 課題点
19.8 標準化動向
19.9 関与企業・団体・スタートアップ一覧
19.10 まとめ
20 量子クラウドセキュリティとポスト量子暗号統合
20.1 先端技術動向
20.2 最新の研究開発動向
20.3 産業導入・活用の取り組み
20.4 市場動向
20.5 投資動向
20.6 今後の展開および応用可能性
20.7 課題点
20.8 標準化動向
20.9 関与企業・団体およびスタートアップ
21 量子最適化アルゴリズムサービス（サプライチェーン・ロジスティクス）
21.1 先端技術動向
21.2 最新の研究開発動向
21.3 産業導入・活用の取り組み
21.4 市場動向
21.5 投資動向
21.6 今後の展開と応用可能性
21.7 課題点
21.8 標準化動向
21.9 関与する主要企業・団体・スタートアップ
21.10 小括と提言
22 エッジ向け量子クラウド統合
22.1 先端技術動向
22.2 最新の研究開発動向
22.3 産業における導入・活用事例
22.4 市場動向
22.5 投資動向
22.6 今後の展開および応用可能性
22.7 標準化動向
22.8 関与企業・団体一覧
23 QPUオンデマンドレンタルプラットフォーム（IonQ、Rigetti等）
23.1 先端技術動向
23.2 最新の研究開発動向
23.3 産業導入・活用の取り組み
23.4 市場動向
23.5 投資動向
23.6 今後の展開および応用の可能性
23.7 課題点
23.8 標準化動向
23.9 関与企業・団体およびスタートアップ
23.10 小括
24 クラウド量子コンピューティングのベンチマーキング
24.1 はじめに
24.2 先端技術動向
24.3 最新の研究開発動向
24.4 産業における導入・活用の取り組み
24.5 市場動向
24.6 投資動向
24.7 今後の展開および応用の可能性
24.8 課題点
24.9 標準化動向
24.10 関与する企業・団体およびスタートアップ
25 統合フォトニック量子チップのクラウド展開
25.1 先端技術動向
25.2 最新の研究開発動向
25.3 産業における導入・活用事例
25.4 市場動向
25.5 投資動向
25.6 今後の展開および応用の可能性
25.7 課題点
25.8 標準化動向
25.9 関与組織・企業
25.10 小括
26 量子ドットコンピューティング
26.1 先端技術動向
26.2 最新の研究開発動向
26.3 産業における導入・活用の取り組み
26.4 市場動向
26.5 投資動向
26.6 今後の展開および応用可能性
26.7 課題点
26.8 標準化動向
26.9 関与企業・研究機関・スタートアップ
27 超伝導量子プロセッサ
27.1 先端技術動向
27.2 最新の研究開発動向
27.3 産業における導入・活用の取り組み
27.4 市場動向
27.5 投資動向
27.6 今後の展開および応用の可能性
27.7 課題点
27.8 標準化動向
27.9 関与企業・団体（研究機関・大学等）およびスタートアップ
28 トポロジカル量子コンピューティング
28.1 技術動向
28.2 最新研究開発動向
28.3 産業導入・活用の取り組み
28.4 市場動向
28.5 投資動向
28.6 今後の展開および応用可能性
28.7 課題点
28.8 標準化動向
28.9 主要プレーヤーと研究機関
29 ゲートモデル量子コンピューティング
29.1 先端技術動向
29.2 最新の研究開発動向
29.3 産業導入・活用の取り組み
29.4 市場動向・投資動向
29.5 今後の展開および応用の可能性
29.6 課題点
29.7 標準化動向
29.8 関与機関およびスタートアップ
29.9 小括
30 測定ベース量子コンピューティング
30.1 MBQCの概要
30.2 先端技術動向
30.3 最新の研究開発動向
30.4 産業導入・活用の取り組み
30.5 投資動向
30.6 今後の展開および応用可能性
30.7 課題点
30.8 標準化動向
30.9 関与企業・団体およびスタートアップ
31 一方向量子コンピューティング
31.1 技術トレンド
31.2 最新の研究開発動向
31.3 産業導入およびクラウド利用
31.4 市場動向と投資動向
31.5 今後の展開および応用の可能性
31.6 課題点
31.7 標準化動向
31.8 関与企業・研究機関・スタートアップ
32 テレポーテーションベース量子ネットワーク
32.1 先端技術動向・最新研究開発動向
32.2 産業導入・活用の取り組み
32.3 市場動向・投資動向
32.4 今後の展開・応用の可能性
32.5 技術・社会的課題
32.6 標準化動向
32.7 主要な企業・団体・スタートアップ
32.8 代表的な国家プロジェクト・国際連携
32.9 今後の展望
32.10 まとめ
33 量子メモリ基準
33.1 先端技術動向
33.2 最新の研究開発動向
33.3 産業への導入・クラウド活用
33.4 市場動向
33.5 投資動向
33.6 今後の展開および応用可能性
33.7 課題点
33.8 標準化動向
33.9 関与企業・団体およびスタートアップ
34 量子センシング応用
34.1 先端技術動向および最新研究開発動向
34.2 産業導入および活用の取り組み
34.3 市場動向・投資動向
34.4 今後の展開および応用可能性
34.5 課題点
34.6 標準化動向
34.7 関与する主な企業・研究機関・スタートアップ
34.8 小括
35 量子コンピューティングエネルギー利用
35.1 はじめに
35.2 先端技術動向
35.3 最新の研究開発動向
35.4 産業における導入・活用の取り組み
35.5 市場動向
35.6 投資動向
35.7 今後の展開および応用可能性
35.8 課題点
35.9 標準化動向
35.10 関与企業・団体・スタートアップ
36 量子化学シミュレーションのクラウド提供
36.1 先端技術動向
36.2 最新の研究開発動向
36.3 産業における導入・活用事例
36.4 市場動向
36.5 投資動向
36.6 今後の展開および応用可能性
36.7 課題点
36.8 標準化動向
36.9 関与企業・団体
37 金融業向け量子ポートフォリオ最適化
37.1 はじめに
37.2 先端技術動向
37.3 最新の研究開発動向
37.4 産業における導入・活用の取り組み
37.5 市場動向
37.6 投資動向
37.7 今後の展開および応用の可能性
37.8 課題点
37.9 標準化動向
37.10 関与企業・団体およびスタートアップ
38 医療データ向け量子耐性暗号化サービス
38.1 先端技術動向
38.2 最新の研究開発動向
38.3 産業導入・活用の取り組み
38.4 市場動向
38.5 投資動向
38.6 今後の展開および応用可能性
38.7 課題点
38.8 標準化動向
38.9 関与企業・団体およびスタートアップ
39 創薬における量子クラウド応用
39.1 先端技術動向
39.2 最新の研究開発動向
39.3 産業における導入・活用事例
39.4 市場動向
39.5 投資動向
39.6 今後の展開および応用可能性
39.7 課題点
39.8 標準化動向
39.9 関与企業・団体
39.10 その他
