Tamaño del mercado de sensores cuánticos, participación, crecimiento y análisis de la industria, por tipo de producto (relojes atómicos, sensores magnéticos, sensores de radiación fotosintéticamente activa (PAR), otros), por industria de uso final (militar y defensa, atención médica, automotriz, aeroespacial, otros) y análisis regional. 2024-2031

Definición de mercado

El mercado abarca tecnologías que utilizan fenómenos cuánticos como la superposición, el entrelazamiento y el túnel cuántico para lograr mediciones altamente sensibles y precisas.

Estos sensores se utilizan en diversas aplicaciones, incluidas navegación, imágenes médicas, exploración geofísica y defensa, ya que ofrecen un rendimiento superior a las tecnologías de detección tradicionales. El informe proporciona un análisis exhaustivo de los impulsores clave, las tendencias emergentes y el panorama competitivo que se espera que influyan en el mercado durante el período de pronóstico.

Mercado de sensores cuánticosDescripción general

El tamaño del mercado mundial de sensores cuánticos se valoró en 268,1 millones de dólares en 2023 y se prevé que crezca de 303,2 millones de dólares en 2024 a 808,5 millones de dólares en 2031, exhibiendo una tasa compuesta anual del 15,04% durante el período previsto.. 

Las crecientes aplicaciones de sensores cuánticos en atención médica e imágenes médicas, impulsadas por su alta sensibilidad y naturaleza no invasiva, junto con los avances en miniaturización e integración, están mejorando el rendimiento de los dispositivos y ampliando su uso en entornos clínicos y de investigación.

Las principales empresas que operan en la industria de los sensores cuánticos son Campbell Scientific, Inc., ID Quantique, LI-COR, Inc., M Squared Lasers Limited, Muquans, AOSense, Inc., Atomionics Pte Ltd, Apogee Instruments, Inc., QuantumDiamonds, Q-CTRL, Nomad Atomics, Skye Instruments Ltd, SICK AG, KWAN-TEK y otras.

El mercado está impulsado por la creciente necesidad de herramientas de medición ultraprecisas en industrias como la defensa, la aeroespacial y la geofísica. Los sensores cuánticos ofrecen una sensibilidad y precisión significativamente mayores en comparación con los sensores clásicos, lo que permite una detección precisa de campos gravitacionales, variaciones magnéticas y movimientos inerciales.

Esto es esencial para aplicaciones críticas como la navegación submarina, la detección de recursos subterráneos y la observación de la Tierra por satélite.

• En abril de 2025, la NASA anunció el desarrollo del Quantum Gravity Gradiometer Pathfinder, el primer sensor cuántico espacial para mediciones de la gravedad. Esta iniciativa tiene como objetivo satisfacer la creciente demanda de tecnologías de detección compactas y ultrasensibles, que permitan aplicaciones avanzadas en cartografía de recursos, ciencia planetaria y observación de la Tierra.

Aspectos destacados clave:

1. El tamaño del mercado de sensores cuánticos se registró en 268,1 millones de dólares en 2023.
2. Se proyecta que el mercado crecerá a una tasa compuesta anual del 15,04% de 2024 a 2031.
3. América del Norte tenía una cuota de mercado del 36,33% en 2023, con una valoración de 97,4 millones de dólares.
4. El segmento de tecnología de relojes atómicos obtuvo 99,8 millones de dólares de ingresos en 2023.
5. Se espera que el segmento de atención médica alcance los 244,3 millones de dólares en 2031.
6. Se prevé que Asia Pacífico crezca a una tasa compuesta anual del 16,13% durante el período previsto.

Impulsor del mercado

Aplicaciones crecientes en atención sanitaria e imágenes médicas

El mercado de sensores cuánticos está influenciado por el creciente uso de sensores cuánticos en la atención sanitaria yimágenes medicasdebido a sus capacidades de diagnóstico ultrasensibles y no invasivas.

Los sensores basados ​​en centros de nitrógeno vacante (NV) permiten la detección de campos magnéticos de alta resolución, lo que respalda los avances en imágenes cerebrales, la detección temprana de enfermedades y un mejor rendimiento de las resonancias magnéticas. Esta integración impulsa la demanda en investigación biomédica y diagnóstico clínico, contribuyendo al crecimiento del mercado.

En abril de 2025, Bosch, en colaboración con Element Six, lanzó Bosch Quantum Sensing para comercializar sensores de campo magnético cuánticos compactos construidos con diamantes sintéticos. La iniciativa tiene como objetivo abordar la creciente demanda de soluciones de detección de alta precisión en los sectores de atención médica, navegación y exploración de recursos.

Desafío del mercado

Desafíos técnicos en el desarrollo de sensores cuánticos

Los sensores cuánticos son muy sensibles a factores ambientales como fluctuaciones de temperatura, interferencias electromagnéticas y vibraciones mecánicas, que pueden afectar drásticamente su precisión y confiabilidad, lo que hace que su integración en aplicaciones prácticas del mundo real sea particularmente desafiante.

Para abordar estos desafíos, las empresas están desarrollando técnicas avanzadas de blindaje, aislamiento de vibraciones y estabilización térmica. También se están explorando innovaciones como la refrigeración criogénica y el alojamiento de sensores en entornos controlados para mejorar la precisión de los sensores y hacerlos más adecuados para aplicaciones prácticas.

Tendencia del mercado

Miniaturización e integración de sensores cuánticos.

La miniaturización de los sensores cuánticos es una tendencia clave en la industria, con avances que permiten dispositivos más compactos e integrados. Tecnologías como los centros de nitrógeno vacante (NV) y la resonancia cuadrupolar nuclear (NQR) están liderando el camino en la reducción del tamaño de los sensores sin comprometer su precisión.

Esta tendencia está mejorando el despliegue de sensores cuánticos en sectores como la salud, la defensa y la investigación científica, ofreciendo nuevas posibilidades de innovación y precisión.

• En enero de 2025, Penn Engineering introdujo un nuevo método de detección cuántica que combina la resonancia cuadrupolar nuclear con centros de nitrógeno vacante en diamantes. Este enfoque permite la detección de señales a nivel atómico y satisface la creciente necesidad de análisis moleculares precisos en áreas como el desarrollo de fármacos y la investigación de proteínas.

Resumen del informe de mercado de sensores cuánticos

Segmentación del mercado:

• Por tipo de producto (relojes atómicos, sensores magnéticos, sensores de radiación fotosintéticamente activa (PAR), otros): el segmento de relojes atómicos ganó 99,8 millones de dólares en 2023 debido a su alta precisión y su creciente demanda en aplicaciones de defensa, aeroespaciales y de telecomunicaciones.
• Por industria de uso final (militar y defensa, atención sanitaria, automoción y aeroespacial, otros): el segmento militar y de defensa ocupó el 33,96 % del mercado en 2023, debido a una mayor adopción de sensores cuánticos para navegación, vigilancia y sistemas de comunicación seguros.

Mercado de sensores cuánticosAnálisis Regional

Según la región, el mercado global se ha clasificado en América del Norte, Europa, Asia Pacífico, Medio Oriente y África y América del Sur.

La cuota de mercado de sensores cuánticos de América del Norte se situó en torno al 36,33% en 2023 en el mercado global, con una valoración de 97,4 millones de dólares. Este predominio se atribuye al fuerte apoyo gubernamental y a un ecosistema de investigación bien establecido.

Iniciativas como la Iniciativa Cuántica Nacional de EE. UU., junto con inversiones sustanciales de agencias espaciales y de defensa como DARPA y NASA, están acelerando los avances en las tecnologías de detección cuántica. Además, los esfuerzos de colaboración entre instituciones académicas y actores de la industria están acelerando el desarrollo tecnológico y la comercialización en toda la región.

La región de la industria de sensores cuánticos de Asia y el Pacífico está preparada para un crecimiento significativo con una sólida CAGR del 16,13% durante el período previsto, impulsada por la creciente demanda de tecnologías avanzadas y las crecientes necesidades industriales y de los consumidores.

Industrias en sectores como la salud, la defensa, la manufactura y las ciudades inteligentes están adoptando cada vez más sensores cuánticos por su precisión y eficiencia. Además, el mercado en expansión de la electrónica de consumo y el control de la salud acelera aún más la demanda de sistemas de sensores cuánticos altamente sensibles y precisos.

• En julio de 2024, Forschungszentrum Jülich y el Centro IBS de Nanociencia Cuántica de Corea desarrollaron un sensor cuántico capaz de detectar campos magnéticos a escala atómica. La innovación proporciona herramientas de alta precisión para estudiar materiales cuánticos y realizar mediciones a nivel atómico. También se espera que mejore la sensibilidad y precisión de la resonancia magnética, lo que permitirá mejores capacidades de diagnóstico en imágenes médicas.

Marcos regulatorios

• En los EE.UU., el mercado está regulado por la Ley de Iniciativa Cuántica Nacional (NQI), que establece un marco estratégico para el desarrollo, estandarización y comercialización de tecnologías cuánticas.
• Europa ha establecido la Directiva de Baja Tensión (LVD) – 2014/35/UE,que establece estándares de seguridad y rendimiento para equipos eléctricos que operan dentro de rangos de voltaje específicos, incluidos los sensores cuánticos.

Panorama competitivo

Las empresas del mercado de sensores cuánticos están participando activamente en iniciativas estratégicas para fortalecer su ventaja tecnológica y ampliar su huella en el mercado. Los actores clave están formando colaboraciones de investigación con instituciones académicas y organismos gubernamentales para acelerar la innovación en áreas como la precisión de sensores, la miniaturización y la integración de sistemas.

Además de los esfuerzos de colaboración, las empresas están invirtiendo en capacidades de fabricación avanzadas e instalaciones de investigación cuántica dedicadas para respaldar el desarrollo y la comercialización de productos.

• En agosto de 2024, QuantumDiamonds se asoció con el Instituto Fraunhofer de Teoría del Campo Electromagnético para desarrollar un microscopio de detección cuántica de alta resolución. La colaboración apunta a la creciente necesidad de un análisis preciso de semiconductores y respalda el avance de la tecnología de sensores cuánticos para un uso más amplio en aplicaciones industriales y de investigación.

Lista de empresas clave en el mercado Sensores cuánticos:

• Campbell científica, Inc.
• ID cuantitativo
• LI-COR, Inc.
• Láseres cuadrados M limitados
• Muquans
• AOSense, Inc.
• Atomionics Pte. Ltd.
• Apogee Instruments, Inc.
• Diamantes cuánticos
• CTRL Q.
• Atómica nómada
• Skye Instruments Ltd.
• ENFERMO AG
• KWAN-TEK

Desarrollos recientes (lanzamientos de nuevos productos)

• En marzo de 2025, Fermilab finalizó una asociación con Diraq y la Universidad de Wisconsin-Madison para el proyecto Quandarum, cuyo objetivo es desarrollar un sensor cuántico combinando qubits de espín de silicio y tecnología de lectura de patrón criogénico. Con el apoyo del programa QuantISED del DOE, el proyecto se centra en permitir a los científicos detectar señales débiles del cosmos, con posibles aplicaciones en el estudio de la materia oscura.
• En abril de 2025, Q-CTRL anunció pruebas exitosas de su sistema de navegación con garantía cuántica, que utiliza sensores cuánticos avanzados para ofrecer un posicionamiento GPS sigiloso y a prueba de atascos.
• En febrero de 2025, DARPA lanzó el programa Robust Quantum Sensors (RoQS) para avanzar en el despliegue de sensores cuánticos en aplicaciones de defensa del mundo real. Su objetivo es superar desafíos como las vibraciones y las interferencias electromagnéticas mediante el desarrollo de sensores altamente precisos y resistentes adecuados para su integración en plataformas de defensa.
• En septiembre de 2024, KWAN-TEK y HIQUTE DIAMOND formaron una asociación estratégica para mejorar las soluciones de metrología cuántica. Esta colaboración combina la experiencia de HIQUTE en materiales de diamante de calidad cuántica con las capacidades de KWAN-TEK en integración de sensores, impulsando el ecosistema europeo de detección cuántica basada en diamantes.