Taille, part, croissance et analyse de l’industrie des capteurs quantiques, par type de produit (horloges atomiques, capteurs magnétiques, capteurs de rayonnement photosynthétiquement actif (PAR), autres), par industrie d’utilisation finale (militaire et défense, soins de santé, automobile, aérospatiale, autres) et analyse régionale, 2024-2031

Définition du marché

Le marché englobe des technologies qui utilisent des phénomènes quantiques tels que la superposition, l’intrication et l’effet tunnel quantique pour obtenir des mesures très sensibles et précises.

Ces capteurs sont utilisés dans diverses applications, notamment la navigation, l'imagerie médicale, l'exploration géophysique et la défense, car ils offrent des performances supérieures par rapport aux technologies de détection traditionnelles. Le rapport fournit une analyse complète des principaux moteurs, des tendances émergentes et du paysage concurrentiel susceptibles d’influencer le marché au cours de la période de prévision.

Marché des capteurs quantiquesAperçu

La taille du marché mondial des capteurs quantiques était évaluée à 268,1 millions de dollars en 2023 et devrait passer de 303,2 millions de dollars en 2024 à 808,5 millions de dollars d’ici 2031, avec un TCAC de 15,04 % au cours de la période de prévision.. 

Les applications croissantes des capteurs quantiques dans les soins de santé et l’imagerie médicale, motivées par leur haute sensibilité et leur nature non invasive, ainsi que les progrès en matière de miniaturisation et d’intégration, améliorent les performances des appareils et étendent leur utilisation dans les contextes cliniques et de recherche.

Les principales entreprises opérant dans le secteur des capteurs quantiques sont 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 et autres.

Le marché est stimulé par le besoin croissant d’outils de mesure ultra-précis dans des secteurs tels que la défense, l’aérospatiale et la géophysique. Les capteurs quantiques offrent une sensibilité et une précision nettement supérieures à celles des capteurs classiques, permettant une détection précise des champs gravitationnels, des variations magnétiques et des mouvements inertiels.

Ceci est essentiel pour les applications critiques telles que la navigation sous-marine, la détection des ressources souterraines et l’observation de la Terre par satellite.

• En avril 2025, la NASA a annoncé le développement du Quantum Gravity Gradiometer Pathfinder, le premier capteur quantique spatial pour les mesures de gravité. Cette initiative vise à répondre à la demande croissante de technologies de détection ultra-sensibles et compactes, permettant des applications avancées dans la cartographie des ressources, la science planétaire et l'observation de la Terre.

Points saillants :

1. La taille du marché des capteurs quantiques a été enregistrée à 268,1 millions de dollars en 2023.
2. Le marché devrait croître à un TCAC de 15,04 % de 2024 à 2031.
3. L’Amérique du Nord détenait une part de marché de 36,33 % en 2023, avec une valorisation de 97,4 millions de dollars.
4. Le segment de la technologie des horloges atomiques a généré 99,8 millions de dollars de revenus en 2023.
5. Le segment des soins de santé devrait atteindre 244,3 millions de dollars d'ici 2031.
6. L’Asie-Pacifique devrait connaître une croissance à un TCAC de 16,13 % au cours de la période de prévision.

Moteur du marché

Applications croissantes dans les soins de santé et l’imagerie médicale

Le marché des capteurs quantiques est influencé par l’utilisation croissante des capteurs quantiques dans les soins de santé etimagerie médicaleen raison de leurs capacités de diagnostic ultra-sensibles et non invasives.

Les capteurs basés sur le centre de lacune d'azote (NV) permettent une détection de champ magnétique haute résolution, soutenant les progrès en matière d'imagerie cérébrale, de détection précoce des maladies et d'amélioration des performances de l'IRM. Cette intégration stimule la demande en recherche biomédicale et en diagnostic clinique, contribuant ainsi à la croissance du marché.

En avril 2025, Bosch, en partenariat avec Element Six, a lancé Bosch Quantum Sensing pour commercialiser des capteurs de champ magnétique quantique compacts construits avec des diamants synthétiques. L'initiative vise à répondre à la demande croissante de solutions de détection de haute précision dans les secteurs de la santé, de la navigation et de l'exploration des ressources.

Défi du marché

Défis techniques liés au développement de capteurs quantiques

Les capteurs quantiques sont très sensibles aux facteurs environnementaux tels que les fluctuations de température, les interférences électromagnétiques et les vibrations mécaniques, qui peuvent affecter considérablement leur précision et leur fiabilité, ce qui rend leur intégration dans des applications pratiques et réelles particulièrement difficile.

Pour relever ces défis, les entreprises développent des techniques avancées de blindage, d’isolation vibratoire et de stabilisation thermique. Des innovations telles que le refroidissement cryogénique et le logement des capteurs dans des environnements contrôlés sont également explorées pour améliorer la précision des capteurs et les rendre plus adaptés aux applications pratiques.

Tendance du marché

Miniaturisation et intégration de capteurs quantiques

La miniaturisation des capteurs quantiques est une tendance clé dans l'industrie, avec des progrès permettant des dispositifs plus compacts et intégrés. Des technologies telles que les centres de lacune d'azote (NV) et la résonance nucléaire quadripolaire (NQR) ouvrent la voie à la réduction de la taille des capteurs sans compromettre leur précision.

Cette tendance renforce le déploiement de capteurs quantiques dans des secteurs tels que la santé, la défense et la recherche scientifique, offrant de nouvelles possibilités d'innovation et de précision.

• En janvier 2025, Penn Engineering a introduit une nouvelle méthode de détection quantique qui combine la résonance nucléaire quadripolaire avec les centres de lacunes d'azote dans les diamants. Cette approche permet la détection de signaux au niveau atomique et répond au besoin croissant d’analyses moléculaires précises dans des domaines tels que le développement de médicaments et la recherche sur les protéines.

Aperçu du rapport sur le marché des capteurs quantiques

Segmentation du marché :

• Par type de produit (horloges atomiques, capteurs magnétiques, capteurs à rayonnement photosynthétiquement actif (PAR), autres) : le segment des horloges atomiques a gagné 99,8 millions de dollars en 2023 en raison de leur haute précision et de leur demande croissante dans les applications de défense, d'aérospatiale et de télécommunications.
• Par secteur d'utilisation finale (militaire et défense, soins de santé, automobile et aérospatiale, autres) : Le segment militaire et défense détenait 33,96 % du marché en 2023, en raison de l'adoption accrue de capteurs quantiques pour les systèmes de navigation, de surveillance et de communication sécurisés.

Marché des capteurs quantiquesAnalyse 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 du Sud.

La part de marché des capteurs quantiques en Amérique du Nord s’élevait à environ 36,33 % en 2023 sur le marché mondial, avec une valorisation de 97,4 millions de dollars. Cette domination est attribuée à un fort soutien gouvernemental et à un écosystème de recherche bien établi.

Des initiatives telles que la National Quantum Initiative des États-Unis, ainsi que des investissements substantiels d’agences de défense et spatiales telles que la DARPA et la NASA, accélèrent les progrès des technologies de détection quantique. De plus, les efforts de collaboration entre les établissements universitaires et les acteurs industriels accélèrent le développement technologique et la commercialisation dans la région.

La région industrielle des capteurs quantiques de l’Asie-Pacifique est prête à connaître une croissance significative avec un TCAC robuste de 16,13 % sur la période de prévision, tirée par la demande croissante de technologies de pointe et les besoins croissants des industriels et des consommateurs.

Les industries de secteurs tels que la santé, la défense, l’industrie manufacturière et les villes intelligentes adoptent de plus en plus de capteurs quantiques pour leur précision et leur efficacité. De plus, le marché en expansion de l’électronique grand public et de la surveillance de la santé accélère encore la demande de systèmes de capteurs quantiques hautement sensibles et précis.

• En juillet 2024, le Forschungszentrum Jülich et le Centre coréen IBS pour les nanosciences quantiques ont développé un capteur quantique capable de détecter des champs magnétiques à l'échelle atomique. L'innovation fournit des outils de haute précision pour étudier les matériaux quantiques et effectuer des mesures au niveau atomique. Il devrait également améliorer la sensibilité et la précision de l'IRM, permettant ainsi de meilleures capacités de diagnostic en imagerie médicale.

Cadres réglementaires

• Aux États-Unis, le marché est réglementé par la National Quantum Initiative Act (NQI), qui définit un cadre stratégique pour le développement, la normalisation et la commercialisation des technologies quantiques.
• L'Europe a établi la directive basse tension (LVD) – 2014/35/UE,qui établit des normes de sécurité et de performance pour les équipements électriques fonctionnant dans des plages de tension spécifiques, y compris les capteurs quantiques.

Paysage concurrentiel

Les entreprises du marché des capteurs quantiques s’engagent activement dans des initiatives stratégiques pour renforcer leur avance technologique et étendre leur empreinte sur le marché. Des acteurs clés forment des collaborations de recherche avec des institutions universitaires et des organismes gouvernementaux pour accélérer l'innovation dans des domaines tels que la précision des capteurs, la miniaturisation et l'intégration de systèmes.

En plus des efforts de collaboration, les entreprises investissent dans des capacités de fabrication avancées et des installations de recherche quantique dédiées pour soutenir le développement et la commercialisation de produits.

• En août 2024, QuantumDiamonds s'est associé à l'Institut Fraunhofer pour la théorie des champs électromagnétiques pour développer un microscope à détection quantique à haute résolution. La collaboration cible le besoin croissant d’analyse précise des semi-conducteurs et soutient l’avancement de la technologie des capteurs quantiques pour une utilisation plus large dans la recherche et les applications industrielles.

Liste des entreprises clés du marché des capteurs quantiques :

• Campbell Scientifique, Inc.
• ID Quantique
• LI-COR, Inc.
• M Squared Lasers Limitée
• Muquans
• AOSense, Inc.
• Atomonics Pte Ltd
• Apogée Instruments, Inc.
• Diamants quantiques
• Q-CTRL.
• Nomades atomiques
• Skye Instruments Ltd.
• SICK SA
• KWAN-TEK

Développements récents (lancements de nouveaux produits)

• En mars 2025, Fermilab a finalisé un partenariat avec Diraq et l'Université du Wisconsin-Madison pour le projet Quandarum, visant à développer un capteur quantique en combinant des qubits de spin en silicium et une technologie de lecture cryogénique de skipper. Soutenu par le programme QuantISED du DOE, le projet vise à permettre aux scientifiques de détecter de faibles signaux provenant du cosmos, avec des applications potentielles dans l’étude de la matière noire.
• En avril 2025, Q-CTRL a annoncé des essais réussis de son système de navigation à garantie quantique, qui utilise des capteurs quantiques avancés pour fournir un positionnement furtif et sans brouillage GPS.
• En février 2025, la DARPA a lancé le programme Robust Quantum Sensors (RoQS) pour faire progresser le déploiement de capteurs quantiques dans des applications de défense réelles. Il vise à surmonter des défis tels que les vibrations et les interférences électromagnétiques en développant des capteurs très précis et résilients adaptés à l'intégration dans des plates-formes de défense.
• En septembre 2024, KWAN-TEK et HIQUTE DIAMOND ont formé un partenariat stratégique pour améliorer les solutions de métrologie quantique. Cette collaboration combine l'expertise de HIQUTE dans les matériaux diamantés de qualité quantique avec les capacités de KWAN-TEK en matière d'intégration de capteurs, renforçant ainsi l'écosystème européen de détection quantique basé sur le diamant.