L'informatique quantique sur le marché automobile

Définition du marché

L'informatique quantique applique les principes avancés de la mécanique quantique pour résoudre des défis complexes en matière de conception, de fabrication, de logistique et de conduite autonome de véhicules dans l'industrie automobile.Contrairement à l’informatique classique, qui repose sur des bits binaires, l’informatique quantique utilise des qubits capables de traiter plusieurs possibilités simultanément, permettant ainsi des calculs plus rapides et plus efficaces.

Cette technologie améliore l'optimisation des chaînes d'approvisionnement, accélère la découverte de nouveaux matériaux de batterie pour les véhicules électriques, améliore l'intelligence artificielle pour les voitures autonomes et permet des systèmes avancés de gestion du trafic.

Le marché de l’informatique quantique sur le marché automobile englobe le développement, l’adoption et l’intégration de technologies informatiques quantiques pour optimiser la conception des véhicules, les processus de fabrication, la logistique de la chaîne d’approvisionnement et les systèmes de conduite autonome.

L'informatique quantique sur le marché automobileAperçu

La taille du marché mondial de l’informatique quantique dans l’automobile était évaluée à 139,2 millions de dollars en 2023 et devrait passer de 208,4 millions de dollars en 2024 à 5 052,6 millions de dollars d’ici 2031, affichant un TCAC de 57,68 % au cours de la période de prévision.

L'informatique quantique sur le marché automobile connaît une croissance rapide, grâce aux progrès soutenus par les investissements des constructeurs automobiles et des entreprises technologiques. La demande croissante de conception de véhicules efficaces, de performances améliorées des batteries pour les véhicules électriques et de traitement des données en temps réel pour la conduite autonome accélère encore l'adoption de l'informatique quantique.

L'informatique quantique permet des simulations et des optimisations à grande vitesse, permettant aux entreprises de développer des matériaux de nouvelle génération, d'améliorer l'aérodynamisme et d'améliorer le rendement énergétique. L'optimisation de la chaîne d'approvisionnement et de la logistique est une autre fonctionnalité majeure qui aide les constructeurs automobiles à rationaliser la production, à réduire les coûts et à améliorer l'efficacité opérationnelle.

Les principales entreprises opérant dans le secteur mondial de l'informatique quantique dans l'industrie automobile sont International Business Machines Corp., Microsoft, D-Wave Systems Inc., Amazon, Alphabet Inc., Rigetti & Co, Inc., PASQAL SAS, Accenture, Terra Quantum AG, IonQ, Inc., Porsche Automobil Holding SE, BMW Group, TOYOTA MOTOR CORPORATION, Hyundai Motor Company et Ford Motor Company.

De plus, les initiatives gouvernementales, les partenariats stratégiques et l'augmentation du financement de la recherche et du développement stimulent l'innovation en matière de sécurité des véhicules, de gestion du trafic et d'efficacité énergétique.

L'intégration de l'intelligence artificielle et de l'apprentissage automatique avec l'informatique quantique apporte également sur le marché la maintenance prédictive, les solutions de mobilité intelligentes et les systèmes avancés d'aide à la conduite (ADAS). Alors que l'industrie automobile poursuit sa transition vers l'électrification et l'automatisation, l'informatique quantique jouera probablement un rôle crucial dans l'élaboration de l'avenir de la mobilité.

• En décembre 2023, Airbus et BMW Group ont annoncé le lancement de Quantum Mobility Quest, une initiative collaborative qui utilise l'informatique quantique pour relever les défis complexes du secteur de la mobilité. Le partenariat se concentre sur l’application de la simulation quantique, de l’optimisation quantique, de l’apprentissage automatique quantique et des solveurs quantiques pour améliorer les futures solutions de mobilité, y compris les innovations en science des matériaux telles que les piles à combustible à hydrogène et la prévision de la corrosion.

Points saillants :

1. La taille du marché mondial de l’informatique quantique dans l’automobile était évaluée à 139,2 millions de dollars en 2023.
2. Le marché devrait croître à un TCAC de 57,68 % de 2024 à 2031.
3. L’Amérique du Nord détenait une part de marché de 40,12 % en 2023, avec une valorisation de 55,9 millions de dollars.
4. Le segment du matériel a généré 61,4 millions de dollars de revenus en 2023.
5. Le segment des véhicules autonomes et connectés devrait atteindre 33,5 millions de dollars d'ici 2031.
6. Le marché de la région Asie-Pacifique devrait croître à un TCAC de 54,16 % au cours de la période de prévision.

Moteur du marché

"Innovation croissante dans l'optimisation des véhicules et la technologie des batteries EV"

Le marché de l'informatique quantique dans l'automobile connaît une croissance significative, tirée par la demande croissante d'optimisation des véhicules et les progrès de la technologie des batteries pourvéhicules électriques(VE).

L'informatique quantique permet aux constructeurs automobiles d'effectuer des simulations complexes avec une vitesse et une précision sans précédent, permettant ainsi d'améliorer la conception des véhicules, les tests de collision et le développement d'algorithmes de conduite autonome plus efficaces. Cela conduit à une amélioration de la sécurité, de l’aérodynamisme et des performances globales du véhicule.

De plus, la poussée en faveur de l’électrification a intensifié le besoin d’une meilleure technologie de batterie. L'informatique quantique accélère la découverte de nouveaux matériaux, en optimisant le stockage de l'énergie, l'efficacité de la charge et la longévité des batteries.

En tirant parti des simulations quantiques, les fabricants peuvent concevoir des batteries EV de nouvelle génération offrant une densité énergétique plus élevée et des temps de charge plus rapides, favorisant ainsi la transition vers une mobilité durable.

• En janvier 2025, Pasqal et EDF ont annoncé leur collaboration dans le cadre du programme de création quantique dirigé par GENCI pour optimiser la gestion de l'énergie pour la recharge intelligente des véhicules électriques (VE) à l'aide de l'informatique quantique à atomes neutres. Le partenariat a démontré le potentiel de la technologie quantique dans la prévision de la demande énergétique, en abordant les complexités de la distribution d’électricité à mesure que l’adoption des véhicules électriques se développe.

Défi du marché

"Coûts de mise en œuvre élevés et complexité de déploiement"

L'informatique quantique sur le marché automobile est confrontée à plusieurs défis, notamment des coûts de mise en œuvre élevés et une disponibilité limitée de professionnels qualifiés. Malgré son potentiel, l’informatique quantique nécessite des investissements importants en matériel, logiciels et infrastructures, ce qui rend son adoption à grande échelle difficile pour de nombreux constructeurs automobiles.

Les ordinateurs quantiques fonctionnent selon des principes fondamentalement différents de ceux des ordinateurs classiques, nécessitant des processeurs quantiques spécialisés, des systèmes de refroidissement cryogéniques et des mécanismes de correction d'erreurs pour fonctionner efficacement. Ces technologies avancées sont non seulement coûteuses à développer, mais nécessitent également une recherche et une innovation continues pour améliorer leur stabilité et leur évolutivité.

Les constructeurs automobiles s'appuient sur des systèmes informatiques classiques pour la conception, la fabrication et la simulation, et la transition vers l'informatique quantique nécessite des modifications significatives des flux de travail existants. La compatibilité des algorithmes quantiques avec les logiciels automobiles actuels constitue un autre obstacle, car de nombreuses applications industrielles ne sont pas encore optimisées pour l’informatique quantique.

Pour surmonter ces défis, les constructeurs automobiles exploitent des modèles informatiques hybrides combinant traitement classique et quantique, leur permettant d’expérimenter des applications quantiques sans remplacer complètement l’infrastructure existante.

De plus, l'adoption croissante du Quantum-as-a-Service (QaaS) réduit les barrières de coûts en fournissant un accès cloud à l'informatique quantique, éliminant ainsi le besoin d'investissements matériels directs.

 Tendance du marché

"Augmenter la collaboration et le Quantum-as-a-Service (QaaS)"

Le marché de l'informatique quantique dans l'automobile évolue rapidement, sous l'impulsion de tendances clés telles que les collaborations croissantes entre les constructeurs automobiles et les entreprises de technologie quantique, ainsi que l'adoption croissante du QaaS.

Les constructeurs automobiles s'associent de plus en plus à des sociétés d'informatique quantique pour développer des solutions spécialisées qui répondent à certains des défis les plus complexes du secteur.

Ces collaborations se concentrent sur l'optimisation de la chaîne d'approvisionnement, où l'informatique quantique contribue à rationaliser la logistique, à réduire les coûts et à améliorer l'efficacité en analysant rapidement plusieurs variables et scénarios.

De plus, la technologie quantique est exploitée dans la recherche sur les matériaux avancés, contribuant ainsi à la découverte de matériaux légers, durables et plus économes en énergie qui améliorent les performances et la durabilité des véhicules.

• En juin 2024, Classiq, BMW Group et NVIDIA ont collaboré pour améliorer l'optimisation des systèmes mécatroniques dans les véhicules électriques grâce à l'informatique quantique. Le projet exploite des algorithmes quantiques avancés, notamment l'algorithme d'optimisation approximative quantique (QAOA) et l'algorithme de Harrow-Hassidim-Lloyd (HHL), avec les GPU NVIDIA et CUDA-Q permettant des simulations quantiques complexes. Cette initiative vise à améliorer l’efficacité et à réduire le gaspillage d’énergie, marquant une étape clé dans l’application de l’informatique quantique à l’innovation automobile.

L’émergence du Quantum-as-a-Service rend l’informatique quantique plus accessible aux constructeurs automobiles sans nécessiter d’investissements substantiels dans du matériel quantique dédié.

Au lieu de construire une infrastructure quantique coûteuse, les constructeurs automobiles peuvent accéder aux capacités informatiques quantiques via des plates-formes basées sur le cloud fournies par des entreprises technologiques de premier plan. Cela permet aux fabricants d'exécuter des simulations à grande vitesse, d'optimiser la conception des véhicules, d'améliorer les performances des batteries et d'améliorer la prise de décision en temps réel pour les véhicules autonomes sans expertise quantique interne.

L’adoption du QaaS devrait se développer à mesure que les constructeurs automobiles s’appuient davantage sur des solutions quantiques basées sur le cloud pour améliorer l’efficacité et l’innovation dans leurs opérations.

Aperçu du rapport sur le marché de l’informatique quantique dans l’automobile

Segmentation du marché

• Par composant (matériel, logiciels, services) : Le segment du matériel a gagné 61,4 millions de dollars en 2023 grâce à l'augmentation des investissements dans les processeurs quantiques et au développement d'une infrastructure informatique quantique haute performance pour les applications automobiles.
• Par application (conception et simulation de véhicules, développement de batteries et optimisation énergétique, véhicules autonomes et connectés, fabrication et gestion de la chaîne d'approvisionnement, optimisation du trafic et gestion de flotte, cybersécurité et cryptage) : le segment des véhicules autonomes et connectés détenait 24,05 % du marché en 2023, en raison de l'adoption croissante de l'optimisation quantique et de la prise de décision basée sur l'IA pour des technologies de conduite autonome plus sûres et plus efficaces.

L'informatique quantique sur le marché automobileAnalyse régionale

En fonction de la région, le marché mondial a été classé en Amérique du Nord, Europe, Asie-Pacifique, Moyen-Orient et Afrique et Amérique latine.

L'Amérique du Nord représentait une part de marché de l'informatique quantique dans l'automobile de 40,12 % en 2023 sur le marché mondial, avec une valorisation de 55,9 millions de dollars. La domination de la région s’explique par la forte présence de fournisseurs de technologies clés, l’augmentation des investissements dans la recherche sur l’informatique quantique et l’adoption précoce de technologies avancées par les grands constructeurs automobiles tels que General Motors, Ford et Tesla.

De plus, le gouvernement américain et les entreprises du secteur privé investissent massivement dans les applications d’informatique quantique pour la conception de véhicules, la conduite autonome et l’optimisation de la chaîne d’approvisionnement. Les initiatives des géants de la technologie et les partenariats entre les constructeurs automobiles et les sociétés d’informatique quantique stimulent encore davantage la croissance du marché dans la région.

Le secteur automobile en Amérique du Nord exploite l'informatique quantique pour les simulations de matériaux, l'optimisation des performances des batteries et la gestion de la circulation, contribuant ainsi à améliorer l'efficacité, la durabilité et la réduction des coûts des véhicules.

De plus, la présence d’institutions de recherche renommées et de programmes de financement gouvernementaux alimente l’innovation dans les applications de la technologie quantique pour l’industrie automobile.

L'informatique quantique dans l'industrie automobile en Asie-Pacifique devrait enregistrer la croissance la plus rapide du marché, avec un TCAC projeté de 54,16 % sur la période de prévision. Cette expansion rapide est motivée par la demande croissante de véhicules électriques (VE), les progrès des technologies automobiles basées sur l’IA et les initiatives gouvernementales soutenant la recherche et le développement quantiques.

En outre, la présence croissante de startups technologiques, les collaborations entre les constructeurs automobiles et les sociétés d’informatique quantique, ainsi que les initiatives quantiques soutenues par le gouvernement sont des facteurs clés qui alimentent l’expansion du marché de la région.

L'adoption croissante de véhicules connectés et autonomes (CAV) et le développement de villes intelligentes en Asie-Pacifique stimuleront davantage la demande de solutions à énergie quantique dans l'industrie automobile.

De plus, l’augmentation des investissements dans l’infrastructure informatique quantique, l’augmentation des dépenses en R&D des principaux constructeurs automobiles et les fortes contributions académiques des établissements accélèrent l’innovation dans les applications quantiques.

• En février 2025, Toyota Tsusho Corporation et ORCA Computing ont annoncé leur partenariat pour fournir des solutions d'informatique quantique au Japon et dans le reste de la région Asie-Pacifique. La collaboration se concentre sur l’intégration des systèmes quantiques de la série PT d’ORCA Computing avec le calcul classique haute performance, permettant des progrès dans les secteurs de l’automobile, de la chimie et de l’industrie 4.0.

 Cadre réglementaire

• Aux États-Unis, le National Institute of Standards and Technology (NIST) développe des normes de cryptographie post-quantique pour la sécurité des données. La National Science Foundation (NSF) et le ministère de l'Énergie (DOE) financent la recherche sur l'informatique quantique en collaboration avec des universités et le secteur privé. La National Quantum Initiative Act coordonne les efforts fédéraux visant à faire progresser la technologie quantique et à maintenir le leadership du pays dans ce domaine.
• En Europe, le cadre européen de compétences pour les technologies quantiques décrit les connaissances et les compétences nécessaires pour travailler dans le domaine des technologies quantiques en Europe, cartographiant essentiellement le paysage des compétences pour l'informatique quantique et d'autres applications quantiques connexes, permettant une meilleure planification et conception des programmes d'éducation et de formation dans la région.

Paysage concurrentiel

Le marché mondial de l'informatique quantique dans l'automobile est caractérisé à la fois par des entreprises établies et des organisations en plein essor. Les acteurs du marché investissent massivement dans la recherche et le développement pour améliorer les algorithmes quantiques, améliorer la puissance de calcul et développer des applications spécifiques à l’industrie adaptées aux besoins de l’automobile.

Les collaborations entre les constructeurs automobiles, les entreprises technologiques et les instituts de recherche font progresser les solutions d'informatique quantique pour la conception de véhicules, l'innovation en matière de batteries et les technologies de conduite autonome.

Les entreprises se concentrent également sur l’intégration de l’informatique quantique avecintelligence artificielleet l'apprentissage automatique pour accélérer le traitement des données en temps réel et optimiser les simulations complexes.

Les partenariats avec les fournisseurs de cloud computing élargissent l'accessibilité à la technologie quantique, permettant aux constructeurs automobiles d'exploiter les modèles quantiques en tant que service pour diverses applications. De plus, les investissements dans le développement de logiciels quantiques permettent des applications plus pratiques, telles que l'optimisation de la chaîne d'approvisionnement, la maintenance prédictive et les systèmes avancés d'aide à la conduite.

Le nombre croissant de brevets et de technologies propriétaires dans le domaine de l’informatique quantique indique que l’on met fortement l’accent sur l’obtention d’un avantage technologique. Le paysage dynamique de ce marché est en outre façonné par les initiatives gouvernementales, le soutien réglementaire et les collaborations intersectorielles, qui contribuent tous à l'évolution continue et à la commercialisation de l'informatique quantique dans l'industrie automobile.

• En 2024, IonQ et Hyundai Motor Company se sont associés pour développer des algorithmes de résolution propre quantique variationnelle (VQE) pour étudier la chimie des batteries au lithium. La collaboration vise à créer le plus grand modèle chimique de batterie exécuté sur un ordinateur quantique, simulant la structure et l’énergie de l’oxyde de lithium afin d’améliorer les performances, le coût et la sécurité de la batterie. En combinant l’expertise d’IonQ en informatique quantique avec les connaissances de Hyundai en matière de batteries au lithium, le partenariat vise à améliorer les cycles de charge et de décharge, la durabilité et la capacité des batteries de nouvelle génération.

Liste des entreprises clés du marché de l’informatique quantique dans l’automobile :

• International Business Machines Corp..
• Microsoft
• Systèmes D-Wave Inc.
• Amazone
• Alphabet Inc.
• Rigetti & Co, Inc.
• PASQAL SAS
• Accenture
• Terra Quantum SA
• IonQ, Inc.
• Porsche Automobil Holding SE
• Groupe BMW
• TOYOTA MOTOR CORPORATION
• Compagnie automobile Hyundai
• Compagnie automobile Ford

Développements récents (Collaborations/Lancement de nouveaux produits)

• En février 2025, Quantinuum a annoncé le lancement de son cadre Generative Quantum AI (Gen QAI), utilisant les données générées quantiquement par son ordinateur quantique H2 pour améliorer la fidélité du modèle d'IA. Quantinuum collabore avec des leaders de l'industrie, dont le groupe HPE en Italie, pour appliquer l'IA quantique aux technologies automobiles telles que le développement de batteries et l'optimisation aérodynamique.
• En novembre 2024, le groupe Volkswagen et IQM Quantum Computers ont collaboré pour une étude sur la simulation de batterie en utilisant une approche hybride informatique quantique-classique. Les résultats ont mis en évidence des progrès significatifs dans la simulation des matériaux de batterie et suggèrent que les techniques hybrides quantiques-classiques pourraient gérer des systèmes plus grands que les méthodes existantes, marquant une étape importante vers de meilleures batteries EV.
• En octobre 2024, Ayesa et Mercedes-Benz Espagne ont collaboré pour développer un processus de fabrication de véhicules sans erreur utilisant l'IA quantique et classique. Le modèle d'IA quantique a démontré une précision supérieure à celle de l'IA traditionnelle dans la détection des anomalies, l'amélioration de l'efficacité de la production et la réduction des efforts de vérification manuelle.