Computação Quântica no Mercado Automotivo

Definição de Mercado

A computação quântica aplica princípios avançados da mecânica quântica para resolver desafios complexos no design, fabricação, logística e direção autônoma de veículos na indústria automotiva.Ao contrário da computação clássica, que depende de bits binários, a computação quântica utiliza qubits que podem processar múltiplas possibilidades simultaneamente, permitindo cálculos mais rápidos e eficientes.

Esta tecnologia melhora a otimização nas cadeias de abastecimento, acelera a descoberta de novos materiais de baterias para veículos elétricos, melhora a inteligência artificial para carros autónomos e permite sistemas avançados de gestão de tráfego.

A computação quântica no mercado automotivo abrange o desenvolvimento, adoção e integração de tecnologias de computação quântica para otimizar o design de veículos, processos de fabricação, logística da cadeia de suprimentos e sistemas de direção autônoma.

Computação Quântica no Mercado AutomotivoVisão geral

O tamanho global da computação quântica no mercado automotivo foi avaliado em US$ 139,2 milhões em 2023 e deve crescer de US$ 208,4 milhões em 2024 para US$ 5.052,6 milhões até 2031, exibindo um CAGR de 57,68% durante o período de previsão.

A computação quântica no mercado automóvel está a registar um rápido crescimento, devido aos avanços apoiados por investimentos de fabricantes automóveis e empresas tecnológicas. A crescente demanda por design de veículos eficientes, melhor desempenho da bateria para veículos elétricos e processamento de dados em tempo real para direção autônoma está acelerando ainda mais a adoção da computação quântica.

A computação quântica permite simulações e otimizações em alta velocidade, permitindo que as empresas desenvolvam materiais de próxima geração, melhorem a aerodinâmica e aumentem a eficiência de combustível. A otimização da cadeia de suprimentos e da logística é outro recurso importante, que ajuda as montadoras a otimizar a produção, reduzir custos e aumentar a eficiência operacional.

As principais empresas que operam na computação quântica global na indústria automotiva são 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 e Ford Motor Company.

Além disso, iniciativas governamentais, parcerias estratégicas e aumento do financiamento para pesquisa e desenvolvimento estão impulsionando a inovação em segurança veicular, gestão de tráfego e eficiência energética.

A integração da inteligência artificial e do aprendizado de máquina com a computação quântica também está trazendo ao mercado manutenção preditiva, soluções de mobilidade inteligentes e sistemas avançados de assistência ao motorista (ADAS). À medida que a indústria automóvel continua a sua mudança em direção à eletrificação e à automação, a computação quântica provavelmente desempenhará um papel crucial na definição do futuro da mobilidade.

• Em dezembro de 2023, a Airbus e o BMW Group anunciaram o lançamento do Quantum Mobility Quest, uma iniciativa colaborativa que utiliza a computação quântica para enfrentar desafios complexos no setor da mobilidade. A parceria se concentra na aplicação de simulação quântica, otimização quântica, aprendizado de máquina quântica e solucionadores quânticos para aprimorar futuras soluções de mobilidade, incluindo inovações em ciências de materiais, como células de combustível de hidrogênio e previsão de corrosão.

Principais destaques:

1. O tamanho global do mercado automotivo de computação quântica foi avaliado em US$ 139,2 milhões em 2023.
2. O mercado deverá crescer a um CAGR de 57,68% de 2024 a 2031.
3. A América do Norte detinha uma quota de mercado de 40,12% em 2023, com uma avaliação de 55,9 milhões de dólares.
4. O segmento de hardware obteve receita de US$ 61,4 milhões em 2023.
5. O segmento de veículos autônomos e conectados deverá atingir US$ 33,5 milhões até 2031.
6. Prevê-se que o mercado na Ásia-Pacífico cresça a um CAGR de 54,16% durante o período de previsão.

Motorista de mercado

"Inovação crescente em otimização de veículos e tecnologia de baterias para veículos elétricos"

A computação quântica no mercado automotivo está experimentando um crescimento significativo, impulsionado pela crescente demanda por otimização de veículos e pelos avanços na tecnologia de baterias paraveículos elétricos(EV).

A computação quântica permite que os fabricantes de automóveis realizem simulações complexas com velocidade e precisão sem precedentes, permitindo um design aprimorado de veículos, testes de colisão e o desenvolvimento de algoritmos de direção autônoma mais eficientes. Isso leva a maior segurança, aerodinâmica e desempenho geral do veículo.

Além disso, o impulso para a eletrificação intensificou a necessidade de uma melhor tecnologia de baterias. A computação quântica acelera a descoberta de novos materiais, otimizando o armazenamento de energia, a eficiência de carregamento e a longevidade da bateria.

Ao aproveitar as simulações quânticas, os fabricantes podem projetar baterias EV de próxima geração que oferecem maior densidade de energia e tempos de carregamento mais rápidos, apoiando, em última análise, a transição para a mobilidade sustentável.

• Em janeiro de 2025, Pasqal e EDF anunciaram sua colaboração por meio do programa de criação quântica liderado pela GENCI para otimizar o gerenciamento de energia para carregamento inteligente de veículos elétricos (EV) usando computação quântica de átomos neutros. A parceria demonstrou o potencial da tecnologia quântica na previsão da procura de energia, abordando as complexidades da distribuição de electricidade à medida que cresce a adopção de VE.

Desafio de mercado

"Altos custos de implementação e complexidade de implantação"

A computação quântica no mercado automotivo enfrenta diversos desafios, incluindo altos custos de implementação e disponibilidade limitada de profissionais qualificados. Apesar do seu potencial, a computação quântica exige investimentos significativos em hardware, software e infraestrutura, tornando a adoção generalizada um desafio para muitas empresas automotivas.

Os computadores quânticos operam com princípios fundamentalmente diferentes dos computadores clássicos, exigindo processadores quânticos especializados, sistemas de resfriamento criogênicos e mecanismos de correção de erros para funcionarem de maneira eficaz. Estas tecnologias avançadas não são apenas dispendiosas para desenvolver, mas também exigem investigação e inovação contínuas para melhorar a sua estabilidade e escalabilidade.

As empresas automotivas dependem de sistemas de computação clássicos para projeto, fabricação e simulação, e a transição para a computação quântica requer modificações significativas nos fluxos de trabalho existentes. A compatibilidade dos algoritmos quânticos com o software automotivo atual é outro obstáculo, já que muitas aplicações da indústria ainda não estão otimizadas para a computação quântica.

Para superar estes desafios, os fabricantes de automóveis estão a aproveitar modelos de computação híbrida que combinam processamento clássico e quântico, permitindo-lhes experimentar aplicações quânticas sem substituir totalmente a infraestrutura existente.

Além disso, a crescente adoção do Quantum-as-a-Service (QaaS) está a reduzir as barreiras de custos ao fornecer acesso baseado na nuvem à computação quântica, eliminando a necessidade de investimentos diretos em hardware.

 Tendência de mercado

"Aumentando a colaboração e o Quantum-as-a-Service (QaaS)"

A computação quântica no mercado automóvel está a evoluir rapidamente, impulsionada por tendências-chave, como o aumento das colaborações entre fabricantes de automóveis e empresas de tecnologia quântica, juntamente com a crescente adoção de QaaS.

Os fabricantes automóveis estão cada vez mais a fazer parcerias com empresas de computação quântica para desenvolver soluções especializadas que abordem alguns dos desafios mais complexos da indústria.

Estas colaborações centram-se na otimização da cadeia de abastecimento, onde a computação quântica ajuda a agilizar a logística, reduzir custos e melhorar a eficiência através da análise rápida de múltiplas variáveis ​​e cenários.

Além disso, a tecnologia quântica está sendo aproveitada na pesquisa de materiais avançados, ajudando na descoberta de materiais leves, duráveis ​​e com maior eficiência energética que melhoram o desempenho e a sustentabilidade dos veículos.

• Em junho de 2024, Classiq, BMW Group e NVIDIA colaboraram para aprimorar a otimização do sistema mecatrônico em veículos elétricos usando computação quântica. O projeto utiliza algoritmos quânticos avançados, incluindo o Algoritmo de Otimização Aproximada Quantum (QAOA) e o algoritmo Harrow-Hassidim-Lloyd (HHL), com GPUs NVIDIA e CUDA-Q permitindo simulações quânticas complexas. Esta iniciativa visa melhorar a eficiência e reduzir o desperdício de energia, marcando um passo fundamental na aplicação da computação quântica à inovação automóvel.

O surgimento do Quantum-as-a-Service está tornando a computação quântica mais acessível aos fabricantes de automóveis sem exigir investimentos substanciais em hardware quântico dedicado.

Em vez de construir infraestruturas quânticas dispendiosas, as empresas automóveis podem aceder às capacidades de computação quântica através de plataformas baseadas na nuvem fornecidas pelas principais empresas tecnológicas. Isto permite que os fabricantes executem simulações de alta velocidade, otimizem o design dos veículos, melhorem o desempenho da bateria e aprimorem a tomada de decisões em tempo real para veículos autônomos sem experiência quântica interna.

Espera-se que a adoção de QaaS se expanda à medida que as montadoras aumentam a confiança em soluções quânticas baseadas em nuvem para aumentar a eficiência e a inovação em suas operações.

Instantâneo do relatório de computação quântica no mercado automotivo

Segmentação de Mercado

• Por Componente (Hardware, Software, Serviços): O segmento de hardware faturou US$ 61,4 milhões em 2023 devido ao aumento dos investimentos em processadores quânticos e ao desenvolvimento de infraestrutura de computação quântica de alto desempenho para aplicações automotivas.
• Por aplicação (projeto e simulação de veículos, desenvolvimento de baterias e otimização de energia, veículos autônomos e conectados, fabricação e gerenciamento da cadeia de suprimentos, otimização de tráfego e gerenciamento de frotas, segurança cibernética e criptografia): O segmento de veículos autônomos e conectados detinha 24,05% do mercado em 2023, devido à crescente adoção da otimização alimentada por quantum e da tomada de decisões orientada por IA para tecnologias de direção autônoma mais seguras e eficientes.

Computação Quântica no Mercado AutomotivoAnálise Regional

Com base na região, o mercado global foi classificado em América do Norte, Europa, Ásia-Pacífico, Oriente Médio e África e América Latina.

A América do Norte foi responsável por uma participação de mercado de computação quântica em automotivo de 40,12% em 2023 no mercado global, com uma avaliação de US$ 55,9 milhões. O domínio da região é impulsionado pela forte presença de fornecedores de tecnologia importantes, pelo aumento dos investimentos na investigação da computação quântica e pela adopção precoce de tecnologias avançadas por grandes fabricantes automóveis, como a General Motors, a Ford e a Tesla.

Além disso, o governo dos EUA e as empresas do setor privado estão a investir fortemente em aplicações de computação quântica para design de veículos, condução autónoma e otimização da cadeia de abastecimento. Iniciativas de gigantes da tecnologia e parcerias entre fabricantes de automóveis e empresas de computação quântica estão impulsionando ainda mais o crescimento do mercado na região.

O setor automotivo na América do Norte está aproveitando a computação quântica para simulações de materiais, otimização do desempenho de baterias e gerenciamento de fluxo de tráfego, contribuindo para maior eficiência, sustentabilidade e redução de custos dos veículos.

Além disso, a presença de instituições de investigação de renome e de programas de financiamento governamental está a alimentar a inovação em aplicações de tecnologia quântica para a indústria automóvel.

Espera-se que a computação quântica na indústria automotiva na Ásia-Pacífico registre o crescimento mais rápido do mercado, com um CAGR projetado de 54,16% durante o período de previsão. Esta rápida expansão é impulsionada pela crescente procura de veículos eléctricos (VE), pelos avanços nas tecnologias automóveis alimentadas por IA e pelas iniciativas governamentais que apoiam a investigação e o desenvolvimento quânticos.

Além disso, a presença crescente de startups tecnológicas, colaborações entre OEMs automóveis e empresas de computação quântica, e iniciativas quânticas apoiadas pelo governo são factores-chave que alimentam a expansão do mercado da região.

A crescente adoção de veículos conectados e autônomos (CAVs) e o desenvolvimento de cidades inteligentes na Ásia-Pacífico impulsionarão ainda mais a demanda por soluções movidas a energia quântica na indústria automotiva.

Além disso, o aumento dos investimentos em infraestruturas de computação quântica, o aumento das despesas em I&D dos principais fabricantes de automóveis e as fortes contribuições académicas das instituições estão a acelerar a inovação em aplicações quânticas.

• Em fevereiro de 2025, a Toyota Tsusho Corporation e a ORCA Computing anunciaram sua parceria para fornecer soluções de computação quântica em todo o Japão e no restante da região Ásia-Pacífico. A colaboração se concentra na integração dos sistemas quânticos da série PT da ORCA Computing com a computação clássica de alto desempenho, permitindo avanços nos setores automotivo, químico e da Indústria 4.0.

 Marco Regulatório

• Nos EUA, o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) desenvolve padrões de criptografia pós-quântica para segurança de dados. A National Science Foundation (NSF) e o Departamento de Energia (DOE) financiam pesquisas em computação quântica em colaboração com universidades e setores privados. A Lei da Iniciativa Quântica Nacional coordena os esforços federais para avançar a tecnologia quântica e manter a liderança do país na área.
• Na Europa, o Quadro Europeu de Competências para Tecnologias Quânticas descreve os conhecimentos e competências necessários para trabalhar no domínio das tecnologias quânticas na Europa, essencialmente mapeando o panorama de competências para a computação quântica e outras aplicações quânticas relacionadas, permitindo um melhor planeamento e concepção de programas de educação e formação na região.

Cenário Competitivo

A computação quântica global no mercado automotivo é caracterizada por empresas estabelecidas e organizações em ascensão. Os participantes do mercado estão investindo pesadamente em pesquisa e desenvolvimento para aprimorar algoritmos quânticos, melhorar o poder computacional e desenvolver aplicações específicas do setor, adaptadas às necessidades automotivas.

As colaborações entre fabricantes automóveis, empresas de tecnologia e instituições de investigação estão a impulsionar avanços em soluções de computação quântica para design de veículos, inovação de baterias e tecnologias de condução autónoma.

As empresas também estão se concentrando na integração da computação quântica cominteligência artificiale aprendizado de máquina para acelerar o processamento de dados em tempo real e otimizar simulações complexas.

As parcerias com fornecedores de computação em nuvem estão expandindo a acessibilidade à tecnologia quântica, permitindo que as montadoras aproveitem modelos quânticos como serviço para diversas aplicações. Além disso, os investimentos no desenvolvimento de software quântico estão a permitir aplicações mais práticas, tais como otimização da cadeia de abastecimento, manutenção preditiva e sistemas avançados de assistência ao condutor.

O número crescente de patentes e tecnologias proprietárias na computação quântica indica uma forte ênfase na obtenção de vantagem tecnológica. O cenário dinâmico deste mercado é ainda moldado por iniciativas governamentais, apoio regulamentar e colaborações intersetoriais, que contribuem para a evolução contínua e a comercialização da computação quântica na indústria automóvel.

• Em 2024, a IonQ e a Hyundai Motor Company formaram uma parceria para desenvolver algoritmos variacionais de autosolução quântica (VQE) para estudar a química da bateria de lítio. A colaboração visa criar o maior modelo químico de bateria executado em um computador quântico, simulando a estrutura e a energia do óxido de lítio para melhorar o desempenho, o custo e a segurança da bateria. Ao combinar a experiência da IonQ em computação quântica com o conhecimento da Hyundai em baterias de lítio, a parceria procura melhorar os ciclos de carga e descarga, a durabilidade e a capacidade das baterias da próxima geração.

Lista das principais empresas em computação quântica no mercado automotivo:

• Internacional de máquinas de negócios Corp.
• Microsoft
• D-Wave Systems Inc.
• Amazônia
• Alfabeto Inc.
• Rigetti & Co, Inc.
• PASQAL SAS
• Accenture
• Terra Quantum AG
• IonQ, Inc.
• Porsche Automobil Holding SE
• Grupo BMW
• TOYOTA MOTOR CORPOR.
• Hyundai Motor Company
• Ford Motor Company

Desenvolvimentos recentes (colaborações/lançamento de novos produtos)

• Em fevereiro de 2025, a Quantinuum anunciou o lançamento de sua estrutura Generative Quantum AI (Gen QAI), utilizando dados gerados quânticas de seu computador quântico H2 para aumentar a fidelidade do modelo de IA. A Quantinuum está colaborando com líderes do setor, incluindo o Grupo HPE na Itália, para aplicar IA quântica em tecnologias automotivas, como desenvolvimento de baterias e otimização aerodinâmica.
• Em novembro de 2024, o Grupo Volkswagen e a IQM Quantum Computers colaboraram em um estudo sobre simulação de baterias usando uma abordagem híbrida de computação quântica clássica. As descobertas destacaram um progresso significativo nas simulações de materiais de baterias e sugeriram que as técnicas híbridas quânticas clássicas poderiam lidar com sistemas maiores do que os métodos existentes, marcando um passo importante em direção a melhores baterias EV.
• Em outubro de 2024, Ayesa e Mercedes-Benz Espanha colaboraram para desenvolver um processo de fabricação de veículos com erro zero usando IA quântica e clássica. O modelo de IA quântica demonstrou maior precisão do que a IA tradicional na detecção de anomalias, melhorando a eficiência da produção e reduzindo os esforços de verificação manual.