主なハイライト

量子センサーの有用性は、主に自動車、軍事、防衛、宇宙、医療などの産業に見られます。例えば、軍事および防衛産業における量子センサーの応用は、非常に正確な位置データの提供や世界の海洋における潜水艦の検出にわたります。同様に、これらのセンサーは自動車産業の重要な部分になりつつあります。非常に正確な測定を提供する能力があるため、自動車における精密ナビゲーションにますます利用されています。
量子センサーの一般的な応用の一つは、屋外環境、温室、成長室での植物キャノピー上の光合成光フラックス（PPF）測定です。光は光合成の重要な要素であり、植物の形態、構造、繁殖など多くの要因に影響を与えます。したがって、PARメーターは、活発な光合成放射を測定するために広く使用される量子センサーであり、これにより市場を牽引しています。
調査対象市場を促進するもう一つの重要な要因は、経済的および軍事的優位性を得るための量子研究への政府の投資の急増です。アメリカ合衆国が発表した「量子情報科学の国家戦略の概観」では、量子センシングを量子力学を活用して測定の基本的な精度を向上させ、新しいセンサーおよび測定の手法や様式を可能にするものとして定義されています。このような新しい能力は明確な軍事的優位性を提供し、世界的に市場に良い影響を与えるでしょう。
量子センサーの開発が直面している重要な課題の1つは、それらの動作を支配する基礎となる量子力学をより深く理解する必要があることです。量子センサーの性能は、重ね合わせやエンタングルメントなどの量子システムの特有の性質に大きく依存しており、優れた感度を実現します。さらに、実際のアプリケーションの厳しさに耐えることができる堅牢で信頼性の高い量子システムの必要性も、調査対象の市場にとって重要な課題です。多くの量子センサーは、磁場、温度変動、さらには宇宙線などの環境要因によって簡単に乱される繊細な量子状態に依存しているからです。
量子センサーのさまざまなタイプ、例えば原子時計、磁気、PAR量子センサー、重力センサーなどが使用されており、非常に高い商業的受容を目の当たりにしています。しかし、導入の高コストと高い維持費は、予測期間中の市場の成長を妨げる可能性があります。
量子技術の進展により、機能が向上した高度なデバイスが登場しました。医療診断、環境モニタリング、食品の品質監視、安全保障および防衛、産業安全と品質管理、そして潜在的な輸送は、重要で破壊的な主要な用途のいくつかです。
量子プラズモニックセンサーは、化学検出、血液タンパク質分析、および大気センシングに広く使用される可能性があります。その理由は、ノイズがかなり少ないからです。窒素空孔（NV）ダイヤモンドを使用した量子センサーは、COVID-19を検出する可能性があります。しかし、この技術はさらに適応とテストが必要であり、今後数年で利用可能になるかもしれません。

軍事および防衛アプリケーションセグメントは重要な市場シェアを保持すると予測されています

• 軍事および防衛は、世界中の潜水艦を検出するための正確なデータを提供するため、量子センサーに大きな投資をしています。また、環境の変動に対する極めて高い感度が期待されるため、軍の personnel は地下構造物や核物質を検出することができます。


• さらに、量子センサーの感度により、軍は電磁放射を検知できる可能性があり、これにより電子戦能力が向上し、隠れた敵部隊の特定にも役立つ可能性があります。また、理論的には、GPSが劣化または利用できない環境でも、軍がフルパフォーマンスで作戦を継続できる代替の位置決定、航法、時間測定のオプションを提供します。


• 量子暗号およびリソグラフィーは、軍事および防衛産業が大きく投資している他の応用分野です。レーザー、フォトニクス、および光学技術の進歩は、市場の範囲をさらに拡大しています。セクターにおけるUAVおよびロボティクス技術の採用が増加することで、量子センサーの大規模な展開機会が生まれるかもしれません。

国際ロボット連盟によると、世界の軍事ロボティクスへの支出は2025年までに165億ドルを超えると予想されています。防衛支出の増加に伴い、ワイヤレスセンサーは防衛産業において多くの応用がある新興技術分野となっています。無人システムにおける量子センサーの需要の高まりが市場の成長を促進すると予想されています。さまざまな国で実施される軍事現代化プログラムは市場の成長を支えるでしょう。

• この地域では、中国が量子センサーに投資し、新しい量子センシングデバイスの開発に関する研究を行っています。これらのデバイスは多様な分野に応用可能です。今後数年間で、量子技術は未来の軍事作戦に重要な影響を与えると予想されています。中国はこの技術を軍事利用することに注力しており、量子情報科学のリーダーになることを目指しています。

例えば、中国の科学者たちは、100 km離れた目標を高精度で検出できる光子対のエンタングルメントを利用した単一光子量子レーダーを作成しました。この試験は、軍事用途における量子技術の範囲についての初期的な概要を提供し、量子センサー市場を推進する可能性があります。
地域の科学者たちは、実験的および理論的研究を通じて、原子時計、量子センサー、量子通信ネットワーク、量子コンピュータにおいて驚くべき突破口を開いています。2022年11月、中国は現在建設中の野心的な宇宙ステーションの一環として、「夢天」と呼ばれるラボモジュールを打ち上げました。夢天は、ルビジウム時計、水素時計、光時計から成る世界初の宇宙ベースの冷却原子時計セットを搭載する予定です。
さらに、インドは今後5年間で量子情報と気象学、量子アプリケーション及び材料、量子通信の能力を向上させるために、10億米ドルを様々なプログラムに投資しています。また、2026年までに約50量子ビットの量子コンピュータを開発する計画を立てており、オーストラリアやイスラエルなどの多くの国とともに、新しい技術の広範な採用を促進しようとしています。
アジア諸国におけるこれらの投資や研究活動は、予測期間中に量子センサー市場を促進すると期待されています。

量子センサー産業の概要

• 2022年12月 - AOSenseによって量子技術の第一世代が開発されました。AOSenseは量子重力計測のための先進的な製品を生産できる企業です（重力測定を参照）。AOSenseはNASAのゴダード宇宙飛行センターと密に協力して、精密ナビゲーションのための量子センサーを開発し続けています。新たに出現し急速に発展している量子センシングと技術の分野において、AOSenseはQED-Cのウェブサイトの「応用とシステム」下でマーケットプレイス企業としても言及されています：QED-Cマーケットプレイス：AOSense Inc.


• 2022年11月 - グラスゴーを拠点とするM Squaredは、英国初の商業用中性原子量子コンピュータのプロトタイプを公開しました。ナショナル・クォンタム・テクノロジー・ショーケースは、ビジネス、学界、政府間の10億ドルのパートナーシップである英国ナショナル・クォンタム・テクノロジー・プログラムによってもたらされた技術の進展を強調する集まりです。

• 1 イントロダクション

  • 1.1 調査の前提条件と市場の定義

  • 1.2 本調査の範囲

• 2 調査手法

• 3 エグゼクティブサマリー

• 4 市場についての洞察

  • 4.1 市場概要

  • 4.2 業界バリューチェーン分析

  • 4.3 業界魅力度 - ポーターのファイブフォース分析

    • 4.3.1 サプライヤーの交渉力

    • 4.3.2 買い手の交渉力

    • 4.3.3 新規参入の脅威

    • 4.3.4 代替品の脅威

    • 4.3.5 競争の激しさ

  • 4.4 Covid-<num2>インパクト評価

• 5 市場ダイナミクス

  • 5.1 市場の促進要因

    • 5.1.1 量子分野における研究活動の活発化

    • 5.1.2 宇宙通信への投資の増加

  • 5.2 市場の抑制要因

    • 5.2.1 高い導入コストとメンテナンスコスト

• 6 市場セグメンテーション

  • 6.1 製品タイプ別

    • 6.1.1 アトミッククロック

    • 6.1.2 磁気センサー

    • 6.1.3 PAR量子センサー

    • 6.1.4 グラビティセンサー

    • 6.1.5 その他の製品タイプ

  • 6.2 用途別

    • 6.2.1 軍事・防衛

    • 6.2.2 自動車

    • 6.2.3 石油・ガス

    • 6.2.4 ヘルスケア

    • 6.2.5 その他の用途

  • 6.3 地域別

    • 6.3.1 北米

    • 6.3.2 ヨーロッパ

    • 6.3.3 アジア太平洋

    • 6.3.4 その他の地域

• 7 競合情勢

  • 7.1 企業プロファイル*

    • 7.1.1 AOSense Inc

    • 7.1.2 Apogee Instrument Inc

    • 7.1.3 M Squared Laser Limited

    • 7.1.4 Muquans SAS

    • 7.1.5 Robert Bosch GmbH

    • 7.1.6 Skye Instruments Ltd

    • 7.1.7 Campbell Scientific Ltd

    • 7.1.8 LI-COR Inc

• 8 投資分析

• 9 市場の展望

The Quantum Sensors Market size is estimated at USD 0.69 billion in 2024, and is expected to reach USD 1.26 billion by 2029, growing at a CAGR of 12.90% during the forecast period (2024-2029).

Key Highlights

• The utility of quantum sensors is primarily found in industries such as automotive, military and defense, space, and healthcare. For instance, the applications of quantum sensors in the military and defense industry range from delivering highly accurate positioning data and detecting submarines in the world’s oceans. Similarly, these sensors are becoming an essential part of the automobile industry. Their ability to provide highly accurate measurements makes them increasingly used for precision navigation in automobiles.
• One typical application of quantum sensors is Photosynthetic Photon Flux (PPF) measurement over plant canopies in outdoor environments, greenhouses, and growth chambers. Light is an essential element of photosynthesis, impacting numerous factors, including plant form, structure, and reproduction. Therefore, the PAR meter is a quantum sensor widely used for measuring active photosynthetic radiation, thus driving the market.
• Another major factor driving the studied market is the surging government investment in quantum research to gain economic and military advantage. The National Strategic Overview for Quantum Information Science released by the United States defined quantum sensing as leveraging quantum mechanics to enhance the fundamental accuracy of measurements and enabling new regimes or modalities for sensors and measurement. Such new capabilities would afford clear military advantages and positively influence the market globally.
• However, one of the crucial challenges facing the development of quantum sensors is the requirement for a deeper understanding of the underlying quantum mechanics that govern their operation as quantum sensors largely depends on the unique properties of quantum systems, such as superposition and entanglement, for achieving their remarkable sensitivity. In addition to this, the need for robust and reliable quantum systems that can withstand the rigors of real-world applications is also a significant challenge for market studied becuase many quantum sensors rely on delicate quantum states that can be easily disrupted by environmental factors such as magnetic fields, temperature fluctuations, and even cosmic rays.
• Various types of quantum sensors, such as atomic clocks, magnetic, PAR quantum, and gravity sensors, are being used and are witnessing extreme commercial acceptance. However, the high cost of deployment and high maintenance costs could hinder the market’s growth during the forecast period.
• ​The advancements in quantum technology resulted in advanced devices with enhanced functionality. Healthcare diagnostics, environmental monitoring, food quality monitoring, security and defense, industrial safety and quality control, and potentially transportation are some of the significant and disruptive vital applications.
• For example, quantum plasmonic sensors can be widely used in chemical detection, blood protein analysis, and atmospheric sensing due to considerably less noise. Quantum sensors with nitrogen-vacancy (NV) diamonds have the potential to detect COVID-19. However, the technology needs further adaptation and testing and may be available in the coming years.

Quantum Sensors Market Trends

Military and Defense Application Segment is Expected to Hold Significant Market Share

• Military and defense are significantly investing in quantum sensors as they provide accurate data to detect submarines worldwide. They also enable military personnel to detect underground structures or nuclear materials due to their expected extreme sensitivity to environmental disturbances.
• In addition, the sensitivity of quantum sensors could similarly enable militaries to detect electromagnetic emissions, thus increasing electronic warfare capabilities and potentially assisting in locating concealed adversary forces. They also provide alternative positioning, navigation, and timing options that theoretically allow militaries to continue to operate at full performance in GPS-degraded or GPS-denied environments.
• Quantum cryptography and lithography are other applications in which the military and defense industry is significantly investing. The growing advancement in laser, photonics, and optical technologies further expands the market’s scope. The increasing adoption of UAV and robotic technologies in the sector may create massive deployment opportunities for quantum sensors.
• According to the International Federation of Robotics, military robotics-worldwide spending is expected to cross USD 16.5 billion by 2025. With the increase in defense expenditure, wireless sensors are an emerging technology area with many applications within the defense industry. The rising demand for quantum sensors in unmanned systems is expected to surge the market’s growth. The military modernization programs carried out in various countries will support market growth.

Asia-Pacific is Expected to Register Fastest Growth

• In the region, China is investing in quantum sensors and conducting research to develop new quantum sensing devices, which could be applicable in various fields. Over the next few years, quantum technology is expected to have significant implications for future military operations. China is focused on utilizing this technology for its military applications and aims to become a leader in quantum information science.
• For instance, Chinese scientists have created a single-photon quantum radar, which takes advantage of entanglement between photon pairs, capable of detecting targets up to 100 km away with high accuracy. This test offers an initial overview of the scope of quantum technology in military applications, which may drive the quantum sensor market.
• Scientists across the region are making astounding breakthroughs in atomic clocks, quantum sensors, quantum communication networks, and quantum computers through experimental and theoretical research. In November 2022, China launched its lab module called Mengtian as a part of its ambitious space station currently under construction. Mengtian is set to carry the world's first space-based set of cold atomic clocks consisting of a rubidium clock, a hydrogen clock, and an optical clock.
• Furthermore, India is investing USD 1 billion in various programs over the next five years to advance its capabilities in quantum information and meteorology, quantum applications and materials, and quantum communications. It is also planning to develop a quantum computer with about 50 qubits by 2026, joining many countries, such as Australia and Israel, looking to drive broader adoption of the nascent technology.
• All these investments and research activities in Asian countries are expected to drive the quantum sensor market over the forecast period.

Quantum Sensors Industry Overview

The quantum sensors market is competitive with the presence of major players like AOSense Inc., Apogee Instrument Inc., M Squared Laser Limited, Muquans SAS, and Robert Bosch GmbH. Players in the market are adopting strategies such as partnerships, mergers, investments, and acquisitions to enhance their product offerings and gain sustainable competitive advantage.

• December 2022 - The first generation of quantum technology was developed by AOSense, a company that can produce advanced products for quantum gravimetry (see Gravity Measurement). AOSense has developed and will continue to develop quantum sensors for precision navigation in close collaboration with NASA's Goddard Space Flight Center. In the freshly emerging and quickly developing field of quantum sensing and technology, AOSense was also mentioned as a marketplace company under "Applications and systems" on the QED-C website: QED-C Marketplace: AOSense Inc.
• November 2022 - Glasgow-based M Squared made public a prototype of the first commercial neutral atom quantum computer in the United Kingdom. The National Quantum Technologies Showcase is a gathering that highlights the advancements in technology brought about by the UK National Quantum Technologies Programme, a USD1 billion partnership between businesses, academia, and government.

Additional Benefits:

• The market estimate (ME) sheet in Excel format
• 3 months of analyst support

• 1 INTRODUCTION

  • 1.1 Study Assumptions and Market Definition

  • 1.2 Scope of the Study

• 2 RESEARCH METHODOLOGY

• 3 EXECUTIVE SUMMARY

• 4 MARKET INSIGHTS

  • 4.1 Market Overview

  • 4.2 Industry Value Chain Analysis

  • 4.3 Industry Attractiveness - Porter's Five Forces Analysis

    • 4.3.1 Bargaining Power of Suppliers

    • 4.3.2 Bargaining Power of Buyers

    • 4.3.3 Threat of New Entrants

    • 4.3.4 Threat of Substitutes

    • 4.3.5 Degree of Competition

  • 4.4 Assessment of the Impact of COVID-19 on the Industry

• 5 MARKET DYNAMICS

  • 5.1 Market Drivers

    • 5.1.1 Increasing Research Activities in the Quantum Field

    • 5.1.2 Increasing Investment in Space Communication

  • 5.2 Market Restraints

    • 5.2.1 High Deployment and Maintenance Cost

• 6 MARKET SEGMENTATION

  • 6.1 By Product Type

    • 6.1.1 Atomic Clocks

    • 6.1.2 Magnetic Sensors

    • 6.1.3 PAR Quantum Sensors

    • 6.1.4 Gravity Sensors

    • 6.1.5 Other Product Types

  • 6.2 By Application

    • 6.2.1 Military and Defense

    • 6.2.2 Automotive

    • 6.2.3 Oil and Gas

    • 6.2.4 Healthcare

    • 6.2.5 Other Applications

  • 6.3 By Geography

    • 6.3.1 North America

    • 6.3.2 Europe

    • 6.3.3 Asia-Pacific

    • 6.3.4 Rest of the World

• 7 COMPETITIVE LANDSCAPE

  • 7.1 Company Profiles*

    • 7.1.1 AOSense Inc

    • 7.1.2 Apogee Instrument Inc

    • 7.1.3 M Squared Laser Limited

    • 7.1.4 Muquans SAS

    • 7.1.5 Robert Bosch GmbH

    • 7.1.6 Skye Instruments Ltd

    • 7.1.7 Campbell Scientific Ltd

    • 7.1.8 LI-COR Inc

• 8 INVESTMENT ANALYSIS

• 9 FUTURE OF THE MARKET