量子传感器市场规模、份额、增长和行业分析，按产品类型（原子钟、磁传感器、光合有效辐射 (PAR) 传感器等）、按最终用途行业（军事和国防、医疗保健、汽车、航空航天等）以及区域分析， 2024-2031

市场定义

该市场涵盖利用叠加、纠缠和量子隧道等量子现象来实现高灵敏度和精确测量的技术。

这些传感器可用于各种应用，包括导航、医学成像、地球物理勘探和国防，因为它们提供优于传统传感技术的性能。该报告对预测期内影响市场的关键驱动因素、新兴趋势和竞争格局进行了全面分析。

量子传感器市场概述

2023年全球量子传感器市场规模为2.681亿美元，预计将从2024年的3.032亿美元增长到2031年的8.085亿美元，预测期内复合年增长率为15.04%。 

量子传感器在医疗保健和医学成像中的应用不断增长，其高灵敏度和非侵入性特性，以及小型化和集成化的进步，正在增强设备性能并扩大其在临床和研究环境中的使用。

量子传感器行业的主要公司有 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 等。

该市场是由国防、航空航天和地球物理等行业对超精密测量工具日益增长的需求推动的。与传统传感器相比，量子传感器具有更高的灵敏度和精度，能够精确检测重力场、磁力变化和惯性运动。

这对于潜艇导航、地下资源探测和卫星地球观测等关键应用至关重要。

• 2025 年 4 月，NASA 宣布开发量子重力梯度仪探路者，这是第一个用于重力测量的天基量子传感器。该计划旨在满足对超灵敏和紧凑型传感技术不断增长的需求，从而实现资源测绘、行星科学和地球观测方面的先进应用。

主要亮点：

1. 2023 年量子传感器市场规模为 2.681 亿美元。
2. 预计2024年至2031年该市场将以15.04%的复合年增长率增长。
3. 2023年北美市场份额为36.33%，估值为9740万美元。
4. 2023 年原子钟技术领域的收入为 9980 万美元。
5. 到 2031 年，医疗保健领域预计将达到 2.443 亿美元。
6. 亚太地区预计在预测期内复合年增长率为 16.13%。

市场驱动力

在医疗保健和医学成像领域的不断增长的应用

量子传感器市场受到量子传感器在医疗保健和医疗保健领域日益增长的使用的影响医学影像由于其超灵敏和非侵入性的诊断能力。

基于氮空位 (NV) 中心的传感器可实现高分辨率磁场检测，支持脑成像、早期疾病检测和改进 MRI 性能的进步。这种整合推动了生物医学研究和临床诊断的需求，促进了市场增长。

2025 年 4 月，博世与元素六合作推出了博世量子传感，以将由合成钻石制成的紧凑型量子磁场传感器商业化。该计划旨在满足医疗保健、导航和资源勘探领域对高精度传感解决方案不断增长的需求。

市场挑战

量子传感器开发的技术挑战

量子传感器对温度波动、电磁干扰和机械振动等环境因素高度敏感，这会极大地影响其准确性和可靠性，使其集成到实际的实际应用中特别具有挑战性。

为了应对这些挑战，公司正在开发先进的屏蔽、隔振和热稳定技术。低温冷却和在受控环境中安装传感器等创新也在探索中，以提高传感器精度并使其更适合实际应用。

市场趋势

量子传感器的小型化和集成化

量子传感器的小型化是该行业的一个关键趋势，其进步使得设备更加紧凑和集成。氮空位 (NV) 中心和核四极共振 (NQR) 等技术在缩小传感器尺寸而不影响其精度方面处于领先地位。

这一趋势正在加强量子传感器在医疗保健、国防和科学研究等领域的部署，为创新和精度提供了新的可能性。

• 2025 年 1 月，宾夕法尼亚工程公司推出了一种新的量子传感方法，将核四极共振与钻石中的氮空位中心相结合。这种方法可以检测原子级信号，并满足药物开发和蛋白质研究等领域对精确分子分析日益增长的需求。

量子传感器市场报告快照

市场细分：

• 按产品类型（原子钟、磁传感器、光合有效辐射 (PAR) 传感器等）：由于原子钟的高精度以及国防、航空航天和电信应用中不断增长的需求，原子钟细分市场在 2023 年收入为 9980 万美元。
• 按最终用途行业（军事和国防、医疗保健、汽车和航空航天等）：由于导航、监视和安全通信系统越来越多地采用量子传感器，军事和国防领域在 2023 年占据 33.96% 的市场份额。

量子传感器市场区域分析

按地区划分，全球市场分为北美、欧洲、亚太地区、中东和非洲以及南美。

2023年，北美量子传感器全球市场份额约为36.33%，估值为9740万美元。这种主导地位归功于政府的大力支持和完善的研究生态系统。

美国国家量子计划等举措，以及 DARPA 和 NASA 等国防和航天机构的大量投资，正在加速量子传感技术的进步。此外，学术机构和行业参与者之间的合作正在加速整个地区的技术开发和商业化。

在先进技术需求不断增长以及工业和消费者需求不断增长的推动下，亚太量子传感器行业预计在预测期内以 16.13% 的复合年增长率实现显着增长。

医疗保健、国防、制造和智能城市等行业越来越多地采用量子传感器，以提高其精度和效率。此外，不断扩大的消费电子和健康监测市场进一步加速了对高灵敏度和精确量子传感器系统的需求。

• 2024 年 7 月，于利希研究中心和韩国 IBS 量子纳米科学中心开发了一种能够在原子尺度上检测磁场的量子传感器。这项创新为研究量子材料和执行原子级测量提供了高精度工具。它还有望提高 MRI 的灵敏度和准确性，从而实现更好的医学成像诊断能力。

监管框架

• 在美国该市场受《国家量子倡议法案》(NQI) 监管，该法案为量子技术的开发、标准化和商业化制定了战略框架。
• 欧洲制定了低电压指令(LVD) – 2014/35/EU,它为在特定电压范围内运行的电气设备（包括量子传感器）设定了安全和性能标准。

竞争格局

量子传感器市场的公司正在积极参与战略举措，以增强其技术优势并扩大其市场足迹。主要参与者正在与学术机构和政府机构建立研究合作，以加速传感器精度、小型化和系统集成等领域的创新。

除了协作努力之外，公司还投资先进的制造能力和专用的量子研究设施，以支持产品开发和商业化。

• 2024 年 8 月，QuantumDiamonds 与弗劳恩霍夫电磁场理论研究所合作开发了高分辨率量子传感显微镜。此次合作旨在满足对精确半导体分析日益增长的需求，并支持量子传感器技术的进步，以使其在研究和工业应用中得到更广泛的应用。

量子传感器市场的主要公司名单：

• 坎贝尔科学公司
• ID Quantique
• 利科公司
• M Squared 激光有限公司
• 木泉
• AOSense 公司
• 原子离子私人有限公司
• Apogee 仪器公司
• 量子钻石
• Q-CTRL。
• 游牧原子公司
• 斯凯仪器有限公司
• 西克公司
• 冠德

最新动态（新产品发布）

• 2025年3月之后，费米实验室与 Diraq 和威斯康星大学麦迪逊分校就 Quandarum 项目达成了合作伙伴关系，旨在通过结合硅自旋量子位和低温船长读出技术来开发量子传感器。在美国能源部 QuantISED 计划的支持下，该项目的重点是使科学家能够检测来自宇宙的微弱信号，并在研究暗物质方面具有潜在的应用。
• 2025年4月，Q-CTRL 宣布其量子保证导航系统的试验取得成功，该系统使用先进的量子传感器来提供隐秘、防干扰的无 GPS 定位。
• 2025年2月，DARPA 启动了鲁棒量子传感器 (RoQS) 计划，以推进量子传感器在现实世界国防应用中的部署。它的目标是通过开发适合集成到防御平台中的高精度和弹性传感器来克服振动和电磁干扰等挑战。
• 2024年9月、KWAN-TEK 与 HIQUTE DIAMOND 结成战略合作伙伴关系，以增强量子计量解决方案。此次合作将 HIQUTE 在量子级金刚石材料方面的专业知识与 KWAN-TEK 在传感器集成方面的能力相结合，推动了欧洲基于金刚石的量子传感生态系统。