양자 센싱은 중첩, 얽힘, 양자 코히어런스 등 2세대 양자 역학 현상을 활용하여 기존 측정 시스템의 근본적인 한계를 뛰어넘는 차세대 고정밀 측정 기술입니다. 광자나 원자와 같은 양자 입자를 감지 소자로 사용하여 자기장, 중력, 회전, 온도, 시간, 전자기 스펙트럼과 같은 물리량의 극히 미세한 변화를 때로는 나노스케일에서 비침습적인 방법으로 감지합니다.
양자 센서 상황에는 원자시계, 초전도 양자 간섭소자(SQUID), 광펌핑 자력계(OPM), 질소공극(NV) 중심 다이아몬드 센서, 양자 중력계, 양자 자이로스코프 및 가속도계, 단일 광자 검출기, 양자 무선주파수(RF) 센서 등 다양한 디바이스가 포함됩니다. 각 플랫폼은 의료 및 생명과학, 국방 및 군사, 환경 모니터링, 통신, 석유 및 가스 탐사, 금융 서비스, 자율 항법 등 다양한 최종 사용 산업에서 각각 고유한 이점을 제공합니다.
시장은 현재 신흥 단계에서 활발한 성장 단계로 전환하고 있으며, 이러한 변화는 향후 5-10년 동안 지속될 것으로 예상됩니다. 센서는 상용화에 적합한 정확도, 안정성, 형상을 구현하고 있으며, 규모의 경제 효과와 집적 포토닉스 기술, MEMS 증기전지 제조 기술, 고체 레이저 기술의 발전으로 비용은 꾸준히 하락하고 있습니다. 업계 로드맵에 따르면, 2027-2028년경에는 상업용 단가가 1만 달러 이하로 떨어질 것으로 예상되며, 2030년까지 단가가 5,000달러 이하로 떨어질 것으로 예상되며, 이를 통해 산업 부문에서 보다 광범위한 채택과 고급 상업용 장비에 통합될 것으로 전망됩니다.
소형화는 결정적인 추세입니다. 양자 RF 센서는 스마트폰 크기의 패키지에 가까워지고 있으며, 칩 스케일 원자 자력계 프로토타입은 이미 100cm3 미만의 부피를 구현하고 있습니다. 2030년까지 신용카드 크기로 더욱 축소될 것으로 예상되며, 2030년대 중반에는 1cm3 미만의 완전 통합형 칩 스케일 솔루션이 등장할 것으로 예상됩니다. 이러한 발전은 개별 광학 부품에서 집적 광회로로의 전환을 통해 크기와 제조 비용을 모두 크게 절감할 수 있게 되었습니다.
원자시계 부문은 가장 상업적으로 성숙한 카테고리입니다. 전체 시장의 성장은 정밀한 동기화를 필요로 하는 5G 및 향후 5G 인프라 확장, 양자 강화 LiDAR 및 GPS 독립형 내비게이션이 필요한 자율주행차 보급, GPS를 사용할 수 없는 환경에서의 국방용 애플리케이션, 그리고 양자 감지 컴퓨팅 통신의 시너지를 창출하는 신흥 양자 기술 생태계에 의해 촉진되고 있습니다. 생태계에 의해 촉진되고 있습니다. IBM, 구글, 마이크로소프트, 인텔 등 주요 기술 기업들은 양자 기술 개발에 막대한 사내 R&D 예산을 지속적으로 투입하고 있으며, 세계 각국의 정부 프로그램도 기초 연구와 상업화 모두에 중요한 지원을 제공하고 있습니다.
과제도 여전히 남아있습니다. 양산화를 위해서는 극한의 나노스케일 정밀도, 결함을 정밀하게 제어한 고순도 재료, 양자 부품과 제어 전자기기의 복잡한 통합이 요구됩니다. 기존 센서와의 경쟁, 규제의 불확실성, 보안 프라이버시 우려, 초기 단계 시스템의 높은 비용 등의 역풍도 존재합니다.
향후 중기 전망(2028-2031년)에서는 산업 공정 제어 및 환경 모니터링으로의 확대, 5G/6G 네트워크와의 통합, 양자센싱의 산업 표준 확립이 예측됩니다. 장기적인 전망(2032년 이후)은 자동차 및 항공우주 분야에서의 확산, 서비스로서의 양자 센싱의 부상, 소비자 가전 및 IoT 기기와의 통합, 그리고 궁극적으로 기후 모니터링에서 맞춤형 의료에 이르는 다양한 응용 분야를 위한 세계 양자 센싱 네트워크의 구축을 예상하고 있습니다. 구축이 예상됩니다.
소형화, 비용 절감, 최종 용도 확대에 따라 국방, 의료, 통신, 석유 및 가스, 환경 모니터링, 운송, 금융 서비스 등의 분야에서 양자센서 채택이 가속화됨에 따라 향후 20년간 세계 양자센서 시장은 큰 폭의 성장이 예상됩니다.
이 보고서는 세계 양자 센서 시장에 대해 조사하고 상세한 기술 분석, 시장 예측, 기업 개요, 전략적 로드맵을 제공합니다.
목차
제1장 주요 요약
제1과 제2의 양자 혁명
현재 양자 기술 시장 구도
투자 환경
세계 각국의 정부 이니셔티브
업계 동향(2024-2026년)
시장 성장 촉진요인
시장과 기술 과제
기술 동향과 혁신
시장 예측과 향후 전망
새로운 용도와 이용 사례
양자 내비게이션
양자 센서 기술 벤치마크
잠재적 파괴적 기술
시장 맵
양자 센서 세계 시장
양자 센서 로드맵
국제 표준 상황
제2장 소개
양자 센싱이란?
양자 센서 종류
양자 센싱 원리
양자 현상
기술 플랫폼
양자 센싱 기술과 용도
양자 센서 가치 제안
SWOT 분석
제3장 양자 센싱 컴포넌트
개요
특수 컴포넌트
증기 셀
VCSEL
양자 센서용 제어 전자기기
통합 광자와 반도체 기술
과제
로드맵
제4장 원자시계
기술 개요
시장
로드맵
고주파 발진기
새로운 원자시계 기술
광원자시계
원자시계 소형화의 과제
기업
SWOT 분석
시장 예측
제5장 양자 자장 센서
기술 개요
시장 기회
성능
초전도 양자 간섭 소자(Squid)
광 펌핑 자력계(OPM)
터널 자기 저항 센서(TMR)
질소 공정 중심(NV 중심)
시장 예측
제6장 양자 중력계
기술 개요
동작 원리
용도
로드맵
기업
시장 예측
SWOT 분석
제7장 양자 자이로스코프
기술 설명
용도
로드맵
기업
시장 예측
SWOT 분석
제8장 양자 이미지 센서
기술 개요
용도
SWOT 분석
시장 예측
기업
제9장 양자 레이더
기술 개요
용도
제10장 양자 화학 센서
기술 개요
상업 활동
제11장 얽힌 광자를 이용한 분광 측정
기술 개요
주요 기술
시장 규모와 성장 전망
주요 기업과 상업 활동
성장 요인과 과제
시장 예측
제12장 양자 RF 필드 센서
개요
양자 R F센서 유형
류드베리 원자 기반 전계 센서와 무선 수신기
질소 공정 중심 다이아몬드 전계 센서와 무선 수신기
시장과 용도
시장 예측
제13장 양자 NEMS/MEMS
기술 개요
유형
용도
과제
제14장 사례 연구
의료의 양자 센서 : 조기 질환 검출
군 용도 : 강화 내비게이션 시스템
환경 모니터링
금융 부문 : 고빈도 거래
양자 인터넷 : 시큐어 통신 네트워크
제15장 최종 이용 산업
헬스케어·생명과학
방위·군
환경 모니터링
석유 및 가스
운송·자동차
기타 산업
제16장 기업 개요(기업 86개사 프로파일)
제17장 부록
제18장 참고문헌
KSM
영문 목차
영문목차
Quantum sensing represents a new generation of precision measurement technologies that exploit second-generation quantum mechanical phenomena - superposition, entanglement, and quantum coherence - to surpass the fundamental limits of classical measurement systems. By using quantum particles such as photons or atoms as sensing elements, these devices detect extraordinarily small changes in physical quantities including magnetic fields, gravity, rotation, temperature, time, and electromagnetic spectra, often at the nanoscale and frequently through non-invasive means.
The quantum sensors landscape encompasses a diverse range of device types, including atomic clocks, superconducting quantum interference devices (SQUIDs), optically pumped magnetometers (OPMs), nitrogen-vacancy (NV) centre diamond sensors, quantum gravimeters, quantum gyroscopes and accelerometers, single photon detectors, and quantum radio frequency (RF) sensors. Each platform offers distinct advantages across a broad spectrum of end-use industries spanning healthcare and life sciences, defence and military, environmental monitoring, telecommunications, oil and gas exploration, financial services, and autonomous navigation.
The market is currently transitioning from an emerging phase to an active growth phase, a shift expected to consolidate over the next five to ten years. Sensors are achieving improved precision, stability, and form factors suitable for commercial deployment, while economies of scale and advances in integrated photonics, MEMS vapour cell fabrication, and solid-state laser technologies are steadily reducing costs. Industry roadmaps project that commercial unit prices will fall below $10,000 by approximately 2027-2028, with costs dropping below $5,000 per unit by 2030, enabling wider industrial adoption and integration into high-end commercial equipment.
Miniaturisation is a defining trend. Quantum RF sensors are approaching smartphone-sized packages, and prototype chip-scale atomic magnetometers have already demonstrated volumes below 100 cm3. Further reductions to credit card-sized packages are anticipated by 2030, with fully integrated chip-scale solutions below 1 cm3 projected by the mid-2030s. These advances are underpinned by the transition from discrete optical components to integrated photonic circuits, which significantly reduces both size and manufacturing cost.
The atomic clocks segment is the most commercially mature category. Growth across the broader market is driven by 5G and future 6G infrastructure expansion demanding precision synchronisation, autonomous vehicle deployment requiring quantum-enhanced LiDAR and GPS-independent navigation, defence applications in GPS-denied environments, and emerging quantum technology ecosystems that create synergies between quantum sensing, computing, and communication. Major technology firms including IBM, Google, Microsoft, and Intel continue to dedicate substantial in-house R&D budgets to quantum initiatives, while government programmes worldwide provide critical support for both fundamental research and commercialisation efforts.
Key challenges remain. Manufacturing at scale requires extreme nanoscale precision, high-purity materials with precisely controlled defects, and complex integration of quantum components with control electronics. Competition from well-established conventional sensors, regulatory uncertainty, security and privacy concerns, and the high cost of early-stage systems all present headwinds.
Looking ahead, the medium-term outlook (2028-2031) anticipates expansion into industrial process control and environmental monitoring, integration with 5G/6G networks, and the establishment of quantum sensing industry standards. The longer-term vision (2032 and beyond) encompasses widespread adoption in automotive and aerospace sectors, the emergence of quantum sensing as a service, integration into consumer electronics and IoT devices, and ultimately the development of global quantum sensing networks for applications ranging from climate monitoring to personalised medicine.
The global quantum sensors market is poised for significant growth over the next two decades as miniaturisation, falling costs, and expanding end-use applications accelerate adoption across defence, healthcare, telecommunications, oil and gas, environmental monitoring, transportation, and financial services. This comprehensive market research report provides detailed technology analysis, market forecasts, company profiles, and strategic roadmaps covering the quantum sensors industry from 2026 through 2046.
Report contents include:
In-depth executive summary covering the first and second quantum revolutions, the current quantum technology market landscape, key developments, and industry developments 2024-2026
Detailed investment landscape analysis including quantum technology investments from 2012 to 2025 and major funding rounds in 2024-2025
Global government initiatives and national quantum programmes driving market growth
Comprehensive market drivers, technology challenges, and SWOT analyses for the quantum sensors market and individual sensor types
Technology trends and innovations including miniaturisation roadmaps, cost reduction trajectories, and chip-scale quantum sensor development
Market forecasts and future outlook segmented into short-term (2025-2027), medium-term (2028-2031), and long-term (2032-2046) projections
Global market forecasts for quantum sensors by sensor type, volume, sensor price, and end-use industry from 2018 to 2046
Detailed technology overviews, operating principles, applications, roadmaps, and market forecasts for atomic clocks (including bench/rack-scale and chip-scale), quantum magnetic field sensors (SQUIDs, optically pumped magnetometers, tunnelling magnetoresistance sensors, and nitrogen-vacancy centre diamond sensors), quantum gravimeters, quantum gyroscopes and accelerometers, quantum image sensors, quantum radar, quantum chemical sensors, quantum RF field sensors (including Rydberg atom and NV centre diamond platforms), and quantum NEMS and MEMS
Benchmarking of quantum sensor technologies including technology readiness levels, comparative performance metrics, and current R&D focus areas
Analysis of quantum sensing components including vapour cells, VCSELs, control electronics, and integrated photonic technologies
International standardisation landscape covering ISO/IEC, CEN-CENELEC, IEEE, and national metrology institutes
Emerging applications and use cases including quantum navigation, quantum sensing as a service, and integration with 5G/6G networks
End-use industry analysis spanning healthcare and life sciences, defence and military, environmental monitoring, oil and gas, transportation and automotive, finance, agriculture, construction, and mining
Case studies in healthcare early disease detection, military navigation systems, environmental monitoring, high-frequency trading, and quantum internet secure communication networks
Over 85 company profiles and 89 tables and 50 figures
Companies profiled in this report include Aegiq, Airbus, Aquark Technologies, Artilux, Atomionics, Beyond Blood Diagnostics, Bosch Quantum Sensing, BT, Cerca Magnetics, Chipiron, Chiral Nano AG, Covesion, Delta g, DeteQt, Diatope GmbH, Diffraqtion, Digistain, Element Six, Ephos, EuQlid, Exail Quantum Sensors, Genesis Quantum Technology, ID Quantique, Infleqtion, Ligentec, M Squared Lasers, Mag4Health, Menlo Systems GmbH, Mesa Quantum, Miraex, Munich Quantum Instruments GmbH, NeoCrystech, Neuranics, NIQS Technology Ltd, Nomad Atomics, Nu Quantum, NVision, Phasor Innovation, Photon Force, Polariton Technologies, PsiQuantum, Q.ANT, Qaisec, Q-CTRL, Qingyuan Tianzhiheng Sensing Technology Co. Ltd, QLM Technology, Qnami, QSENSATO, QT Sense B.V., QuantaMap, QuantCAD LLC, Quan2D Technologies, Quantum Brilliance, Quantum Catalyzer (Q-Cat) and more.....
