量子センサー市場規模、シェア、成長および業界分析、製品タイプ別（原子時計、磁気センサー、光合成活性放射線（PAR）センサー、その他）、最終用途産業別（軍事および防衛、ヘルスケア、自動車、航空宇宙、その他）、および地域分析、 2024-2031

市場の定義

この市場には、重ね合わせ、もつれ、量子トンネリングなどの量子現象を利用して高感度かつ高精度の測定を実現する技術が含まれています。

これらのセンサーは、従来のセンシング技術よりも優れたパフォーマンスを提供するため、ナビゲーション、医療画像処理、地球物理探査、防衛などのさまざまなアプリケーションで使用されています。レポートは、主要な推進要因、新たなトレンド、予測期間中に市場に影響を与えると予想される競争環境の包括的な分析を提供します。

量子センサー市場概要

世界の量子センサー市場規模は2023年に2億6,810万米ドルと評価され、2024年の3億320万米ドルから2031年までに8億850万米ドルに成長すると予測されており、予測期間中に15.04%のCAGRを示しています。。 

ヘルスケアおよび医療イメージングにおける量子センサーの応用の拡大は、その高感度と非侵襲性の性質に加え、小型化と統合の進歩により、デバイスの性能を向上させ、臨床および研究現場全体でその使用を拡大しています。

量子センサー業界で事業を展開している主要企業は、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 などです。

この市場は、防衛、航空宇宙、地球物理学などの業界全体で超高精度測定ツールのニーズが高まっていることによって牽引されています。量子センサーは従来のセンサーに比べて感度と精度が大幅に高く、重力場、磁気変動、慣性運動の正確な検出が可能になります。

これは、海底航行、地下資源検出、衛星ベースの地球観測などの重要なアプリケーションに不可欠です。

• 2025 年 4 月、NASA は、重力測定用の初の宇宙ベースの量子センサーである量子重力勾配計パスファインダーの開発を発表しました。この取り組みは、超高感度でコンパクトなセンシング技術に対する需要の高まりに応え、資源マッピング、惑星科学、地球観測における高度なアプリケーションを可能にすることを目的としています。

主なハイライト:

1. 量子センサーの市場規模は、2023年に2億6,810万米ドルと記録されました。
2. 市場は、2024 年から 2031 年にかけて 15.04% の CAGR で成長すると予測されています。
3. 北米は 2023 年に 36.33% の市場シェアを保持し、評価額は 9,740 万米ドルでした。
4. 原子時計技術部門は、2023年に9,980万米ドルの収益を上げました。
5. ヘルスケア分野は、2031 年までに 2 億 4,430 万米ドルに達すると予想されています。
6. アジア太平洋地域は、予測期間中に 16.13% の CAGR で成長すると予想されます。

市場の推進力

ヘルスケアおよび医療画像処理におけるアプリケーションの拡大

量子センサー市場は、医療分野での量子センサーの使用の増加の影響を受けています。医療画像処理超高感度で非侵襲的な診断機能があるためです。

窒素空孔 (NV) センターベースのセンサーは、高解像度の磁場検出を可能にし、脳画像処理の進歩、病気の早期発見、MRI 性能の向上をサポートします。この統合により生物医学研究と臨床診断の需要が高まり、市場の成長に貢献します。

2025 年 4 月、ボッシュはエレメント シックスと提携して、合成ダイヤモンドで構築されたコンパクトな量子磁場センサーを商品化するためのボッシュ量子センシングを立ち上げました。この取り組みは、ヘルスケア、ナビゲーション、資源探査分野における高精度センシング ソリューションに対する需要の高まりに対処することを目的としています。

市場の課題

量子センサー開発における技術的課題

量子センサーは、温度変動、電磁干渉、機械振動などの環境要因に非常に敏感であり、精度や信頼性に大きな影響を与える可能性があるため、実際の現実のアプリケーションへの統合が特に困難になります。

これらの課題に対処するために、企業は高度なシールド、振動絶縁、熱安定化技術を開発しています。センサーの精度を向上させ、実際のアプリケーションにより適したものにするために、極低温冷却や制御された環境でセンサーを収容するなどのイノベーションも検討されています。

市場動向

量子センサーの小型化と集積化

量子センサーの小型化は業界の主要なトレンドであり、進歩により、よりコンパクトで統合されたデバイスが可能になります。窒素空孔 (NV) センターや核四極共鳴 (NQR) などの技術は、精度を損なうことなくセンサーのサイズを縮小する上で最先端を行っています。

この傾向により、医療、防衛、科学研究などの分野での量子センサーの導入が強化され、イノベーションと精度の新たな可能性がもたらされています。

• 2025 年 1 月、ペン エンジニアリングは、核四極子共鳴とダイヤモンドの窒素空孔中心を組み合わせた新しい量子センシング手法を導入しました。このアプローチにより、原子レベルのシグナルの検出が可能になり、医薬品開発やタンパク質研究などの分野での正確な分子分析に対する高まるニーズに応えます。

量子センサー市場レポートのスナップショット

市場セグメンテーション:

• 製品タイプ別（原子時計、磁気センサー、光合成活性放射線（PAR）センサー、その他）：原子時計部門は、その高精度と防衛、航空宇宙、通信用途での需要の高まりにより、2023年に9,980万米ドルを稼ぎ出しました。
• 最終用途産業別 (軍事および防衛、ヘルスケア、自動車、航空宇宙、その他): ナビゲーション、監視、安全な通信システム向けの量子センサーの採用増加により、軍事および防衛セグメントは 2023 年に市場の 33.96% を占めました。

量子センサー市場地域分析

地域に基づいて、世界市場は北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、中東およびアフリカ、南米に分類されています。

北米の量子センサー市場シェアは、2023年の世界市場で約36.33%となり、評価額は9,740万米ドルとなった。この優位性は、政府の強力な支援と確立された研究エコシステムによるものです。

米国国家量子イニシアチブなどの取り組みと、DARPA や NASA などの防衛・宇宙機関からの多額の投資により、量子センシング技術の進歩が加速しています。さらに、学術機関と業界関係者との協力的な取り組みにより、地域全体での技術開発と商業化が加速しています。

アジア太平洋地域の量子センサー産業地域は、先進技術への需要の高まりと産業および消費者のニーズの高まりにより、予測期間中に16.13%という堅調なCAGRで大幅な成長を遂げる態勢が整っています。

ヘルスケア、防衛、製造、スマートシティなどの業界では、精度と効率を高めるために量子センサーの採用が増えています。さらに、家庭用電化製品および健康監視市場の拡大により、高感度で正確な量子センサー システムの需要がさらに加速しています。

• 2024 年 7 月、Forschungszentrum Jülich と韓国の IBS 量子ナノ科学センターは、原子スケールで磁場を検出できる量子センサーを開発しました。このイノベーションにより、量子材料を研究し、原子レベルの測定を実行するための高精度ツールが提供されます。また、MRI の感度と精度が向上し、医用画像診断機能の向上が可能になることも期待されています。

規制の枠組み

• 米国では、市場は国家量子イニシアチブ法（NQI）によって規制されており、量子技術の開発、標準化、商業化のための戦略的枠組みを定めています。
• ヨーロッパは低電圧指令 (LVD) を制定しました – 2014/35/EU、量子センサーなど、特定の電圧範囲内で動作する電気機器の安全性と性能の基準を定めています。

競争環境

量子センサー市場の企業は、技術的優位性を強化し、市場規模を拡大するための戦略的取り組みに積極的に取り組んでいます。主要企業は、センサーの精度、小型化、システム統合などの分野でのイノベーションを加速するために、学術機関や政府機関と研究協力を行っています。

協力的な取り組みに加えて、企業は製品開発と商品化をサポートするために、高度な製造能力と専用の量子研究施設に投資しています。

• 2024 年 8 月、QuantumDiamonds はフラウンホーファー電磁場理論研究所と提携して、高解像度の量子センシング顕微鏡を開発しました。この提携は、精密な半導体分析に対するニーズの高まりをターゲットにしており、研究や産業用途でのより広範な使用に向けた量子センサー技術の進歩をサポートします。

量子センサー市場の主要企業のリスト:

• キャンベルサイエンティフィック社
• IDクアンティック
• 株式会社ライコール
• エムスクエアードレーザーズリミテッド
• ムクアン
• 株式会社AOSense
• アトミオニクス Pte Ltd
• アポジー・インスツルメンツ社
• 量子ダイヤモンド
• Q-CTRL。
• ノマド・アトミックス
• スカイ・インスツルメンツ株式会社
• シックAG
• クワンテック

最近の開発（新製品の発売）

• 2025年3月に, フェルミラボは、シリコンスピン量子ビットと極低温スキッパー読み出し技術を組み合わせた量子センサーの開発を目的としたQuandarumプロジェクトにおいて、Diraqおよびウィスコンシン大学マディソン校との提携を完了した。 DOE の QuantISED プログラムによってサポートされているこのプロジェクトは、科学者が宇宙からの微弱な信号を検出できるようにすることに焦点を当てており、暗黒物質の研究に応用できる可能性があります。
• 2025年4月に, Q-CTRLは、高度な量子センサーを使用してステルスで電波妨害のないGPSフリー測位を実現する量子保証ナビゲーションシステムの試験の成功を発表しました。
• 2025年2月に, DARPAは、現実世界の防衛用途への量子センサーの導入を促進するために、ロバスト量子センサー（RoQS）プログラムを開始しました。防衛プラットフォームへの統合に適した高精度で弾力性のあるセンサーを開発することで、振動や電磁干渉などの課題を克服することを目指しています。
• 2024年9月, KWAN-TEK と HIQUTE DIAMOND は、量子計測ソリューションを強化するために戦略的パートナーシップを締結しました。このコラボレーションは、HIQUTE の量子グレード ダイヤモンド材料に関する専門知識と KWAN-TEK のセンサー統合能力を組み合わせ、ヨーロッパのダイヤモンドベースの量子センシング エコシステムを強化します。