Stratistics MRC에 의하면, 양자 일렉트로닉스 및 센싱 디바이스 세계 시장은 2025년에 4,369억 달러에 이르고, 예측 기간 중 연평균 복합 성장률(CAGR) 15.8%로 성장하여 2032년에는 1조 2,199억 달러에 달할 것으로 예측됩니다.
양자 일렉트로닉스 및 센싱 디바이스는 중첩, 얽힘, 터널링 등의 양자 역학적 원리를 이용하여 고전 시스템을 뛰어넘는 정확도, 감도, 성능 향상을 실현합니다. 이 기술들은 양자비트, 광회로, 나노 스케일 물질을 통합하여 원자-소립자 수준의 물리 현상을 감지, 측정, 조작합니다. 계측학, 생물의학 진단, 안전 통신에 널리 적용되어 초 고감도 감지, 저잡음 신호 처리, 실시간 데이터 수집을 가능하게 하여 과학, 산업, 국방 각 분야의 차세대 계측기의 기초를 형성하고 있습니다.
전례 없는 높은 정밀도와 고감도에 대한 요구가 높아지고 있습니다.
양자 전자 및 감지 장치는 자기장, 중력, 시간 동기화의 미세한 변화를 감지하는 데 있어 타의 추종을 불허하는 정확도를 제공합니다. 이러한 능력은 GPS 비지원 내비게이션, 지하 매핑, 뇌 영상화 등의 용도에 필수적입니다. 기존 센서가 성능의 한계에 도달함에 따라 산업계는 정확성에 대한 기대치가 높아짐에 따라 양자 기술로 눈을 돌리고 있습니다. 이러한 변화는 전략적 역량을 강화하기 위한 국가적 양자 이니셔티브와 상업적 투자에 의해 더욱 촉진되고 있습니다.
기존 기술과의 경쟁
기존 센서는 널리 보급되어 있고, 비용 효율적이며, 성숙한 제조 생태계에 의해 뒷받침되고 있습니다. 그러나 초기 비용이 높고 확장성에 한계가 있으며 복잡한 통합이 필요하기 때문에 많은 산업에서 양자센서 채택을 주저하고 있습니다. 또한, 표준화된 프로토콜이나 기존 시스템과의 상호운용성이 없습니다는 점도 보급에 걸림돌로 작용하고 있습니다. 이러한 요인들로 인해 레거시 시스템에서 양자 지원 플랫폼으로의 전환이 늦어지고 있습니다.
AI 및 머신러닝과의 융합이 진행 중
머신러닝 알고리즘은 노이즈 보정, 보정 개선, 실시간 의사결정을 가능하게 함으로써 양자 센서의 성능을 향상시킬 수 있습니다. 이러한 융합은 빠르고 정확한 센싱이 중요한 자율주행차, 스마트 인프라, 의료 진단 분야에서 특히 큰 영향을 미칩니다. AI 프레임워크가 고도화됨에 따라 양자 장치와의 통합은 혁신을 촉진하고 새로운 상업적 길을 열어줄 것으로 기대됩니다. 이 시너지 효과로 인해 분야 간 연구와 벤처캐피털의 자금도 모이고 있습니다.
지적재산권과 국가안보에 대한 우려
각국 정부는 기밀성이 높은 양자 기술 혁신을 보호하기 위해 수출 규제를 시행하고 규제를 강화하고 있습니다. 양자 센서는 민수 및 군용으로 활용될 수 있기 때문에 악용 및 무단 액세스의 위험이 증가하고 있습니다. 또한, 특허가 세분화되고 청구항이 중복되어 법적 분쟁이 발생하여 상용화가 지연될 가능성도 있습니다. 이러한 위험은 책임감 있는 개발 및 배포를 보장하기 위해 견고한 사이버 보안 조치와 국제 협력을 필요로 합니다.
코로나19 팬데믹은 양자 전자 및 센싱 디바이스 시장에 미묘한 영향을 미쳤습니다. 초기 봉쇄로 인해 공급망이 끊어지고 R&D 활동이 지연된 반면, 이번 위기는 의료 및 원격 진단에서 첨단 감지 기술의 중요성을 부각시켰습니다. 양자센서는 임상현장에서 영상진단의 정확도 향상과 생리적 매개변수 모니터링에 일조하고 있습니다. 또한, 팬데믹은 디지털 전환을 가속화하고, 안전한 통신과 데이터 무결성을 위한 양자 지원 솔루션에 대한 관심이 높아졌습니다.
예측 기간 동안 양자 센서 부문이 가장 큰 시장으로 성장할 것으로 예측됩니다.
양자 센서 부문은 물리 현상을 매우 정확하게 측정할 수 있는 독보적인 능력으로 인해 예측 기간 동안 가장 큰 시장 점유율을 차지할 것으로 예측됩니다. 원자시계, 양자자력계, 중력계 등의 기술은 항공우주, 국방, 지구물리탐사 등에 도입되고 있습니다. 고감도 및 환경 노이즈에 강해 전략적인 용도에 필수적입니다. 이 부문은 현재 진행 중인 소형화 노력과 CMOS 호환 플랫폼과의 통합의 혜택을 누리고 있으며, 상업적 영역 전반에서 그 사용성이 확대되고 있습니다.
예측 기간 동안 실리콘 포토닉스 부문이 가장 높은 CAGR을 나타낼 것으로 예측됩니다.
예측 기간 동안 실리콘 포토닉스 부문은 고속 데이터 전송과 소형 양자 회로를 가능하게 하는 역할로 인해 가장 높은 성장률을 나타낼 것으로 예측됩니다. 이 장치들은 광기반 신호처리를 활용하여 저지연 통신과 대역폭 확장을 실현하며, 양자 컴퓨팅과 보안 네트워크에 적합합니다. 이 분야에서는 하이브리드 집적 기술의 혁신이 빠르게 진행되고 있으며, 포토닉 칩과 양자 프로세서 및 센서와의 인터페이스가 가능해지고 있습니다.
예측 기간 동안 북미가 가장 큰 시장 점유율을 차지할 것으로 예측됩니다. 이는 정부의 자금 지원, 선진적인 연구기관, 활발한 스타트업 생태계를 배경으로 하고 있습니다. 이 지역에서는 국방용 센서 개발, 우주에서의 양자 실험 등 몇 가지 주요 양자 프로그램이 진행되고 있습니다. 학계와 산업계의 강력한 협력관계로 기술 이전과 상용화가 가속화되고 있습니다. 또한, 규제 당국의 지원과 전략적 파트너십을 통해 이 분야에서 북미의 우위가 강화되고 있습니다.
예측 기간 동안 아시아태평양이 가장 높은 CAGR을 보일 것으로 예측됩니다. 중국, 일본, 인도 등의 국가들은 양자 인프라를 구축하고 숙련된 인재를 양성하기 위한 국가적 차원의 이니셔티브를 추진하고 있습니다. 이 지역에서는 첨단 내비게이션 시스템, 환경 모니터링 도구, 안전한 통신 네트워크에 대한 수요가 증가하고 있으며, 채택이 증가하고 있습니다. 각국 정부가 기술 주권을 우선시하는 가운데, 아시아태평양은 양자 혁신의 역동적인 거점으로 부상하고 있습니다.
According to Stratistics MRC, the Global Quantum Electronics & Sensing Devices Market is accounted for $436.9 billion in 2025 and is expected to reach $1,219.9 billion by 2032 growing at a CAGR of 15.8% during the forecast period. Quantum electronics and sensing devices utilize quantum mechanical principles such as superposition, entanglement, and tunneling to achieve enhanced precision, sensitivity, and performance beyond classical systems. These technologies incorporate quantum bits, photonic circuits, and nanoscale materials to detect, measure, or manipulate physical phenomena at atomic and subatomic levels. Widely applied in metrology, biomedical diagnostics, and secure communications, they enable ultra-sensitive detection, low-noise signal processing, and real-time data acquisition, forming the foundation for next-generation instrumentation across scientific, industrial, and defense sectors.
Increasing need for unprecedented precision and sensitivity
Quantum electronics and sensing devices offer unmatched accuracy in detecting minute changes in magnetic fields, gravitational forces, and time synchronization. These capabilities are vital for applications like GPS-denied navigation, subsurface mapping, and brain imaging. As conventional sensors reach their performance limits, industries are turning to quantum technologies to meet rising expectations for precision. This shift is further supported by national quantum initiatives and commercial investments aimed at enhancing strategic capabilities.
Competition from traditional technologies
Conventional sensors are widely available, cost-effective, and supported by mature manufacturing ecosystems. Many industries remain hesitant to adopt quantum alternatives due to high initial costs, limited scalability, and complex integration requirements. Additionally, the lack of standardized protocols and interoperability with existing systems poses challenges for widespread deployment. These factors collectively slow down the transition from legacy systems to quantum-enabled platforms.
Growing convergence with AI and machine learning
Machine learning algorithms can enhance the performance of quantum sensors by compensating for noise, improving calibration, and enabling real-time decision-making. This convergence is particularly impactful in autonomous vehicles, smart infrastructure, and medical diagnostics, where rapid and accurate sensing is critical. As AI frameworks become more sophisticated, their integration with quantum devices is expected to drive innovation and open new commercial pathways. This synergy is also attracting cross-disciplinary research and venture capital funding.
Intellectual property and national security concerns
Governments are implementing export controls and tightening regulations to safeguard sensitive quantum innovations. The dual-use nature of quantum sensors-applicable in both civilian and military domains heightens the risk of misuse or unauthorized access. Additionally, fragmented patent landscapes and overlapping claims can lead to legal disputes, slowing down commercialization. These risks necessitate robust cybersecurity measures and international cooperation to ensure responsible development and deployment.
The COVID-19 pandemic had a nuanced impact on the quantum electronics and sensing devices market. While initial lockdowns disrupted supply chains and delayed R&D activities, the crisis also underscored the importance of advanced sensing technologies in healthcare and remote diagnostics. Quantum sensors played a role in enhancing imaging precision and monitoring physiological parameters in clinical settings. Moreover, the pandemic accelerated digital transformation, prompting increased interest in quantum-enabled solutions for secure communications and data integrity.
The quantum sensors segment is expected to be the largest during the forecast period
The quantum sensors segment is expected to account for the largest market share during the forecast period due to their unparalleled ability to measure physical phenomena with extreme accuracy. Technologies such as atomic clocks, quantum magnetometers, and gravimeters are being deployed in aerospace, defense, and geophysical exploration. Their high sensitivity and resilience to environmental noise make them indispensable for strategic applications. The segment benefits from ongoing miniaturization efforts and integration with CMOS-compatible platforms, which are expanding their usability across commercial domains.
The silicon photonics segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
Over the forecast period, the silicon photonics segment is predicted to witness the highest growth rate driven by its role in enabling high-speed data transmission and compact quantum circuits. These devices leverage light-based signal processing to achieve low-latency communication and enhanced bandwidth, making them ideal for quantum computing and secure networks. The segment is witnessing rapid innovation in hybrid integration techniques, allowing photonic chips to interface with quantum processors and sensors.
During the forecast period, the North America region is expected to hold the largest market share attributed to robust government funding, advanced research institutions, and a thriving startup ecosystem. The region hosts several flagship quantum programs, including defense-grade sensor development and spaceborne quantum experiments. Strong collaborations between academia and industry are accelerating technology transfer and commercialization. Furthermore, regulatory support and strategic partnerships are reinforcing North America's dominance in this domain.
Over the forecast period, the Asia Pacific region is anticipated to exhibit the highest CAGRfueled by rising investments in quantum research and expanding industrial applications. Countries like China, Japan, and India are launching national initiatives to build quantum infrastructure and train skilled personnel. The region's growing demand for advanced navigation systems, environmental monitoring tools, and secure communication networks is driving adoption. As regional governments prioritize technological sovereignty, Asia Pacific is emerging as a dynamic hub for quantum innovation.
Key players in the market
Some of the key players in Quantum Electronics & Sensing Devices Market include ID Quantique SA, Campbell Scientific, Inc., LI-COR Biosciences, M Squared Lasers Ltd., Muquans SAS, Qnami AG, Teledyne Scientific & Imaging, Thorlabs, Inc., Oxford Instruments plc, QuSpin Inc., Zurich Instruments AG, AOSense, Inc., Qnnect LLC, QinetiQ Group plc, Bosch Quantum Sensing, and Infleqtion.
In June 2025, Campbell Scientific reported a contract to design, deliver and commission an AWOS (Automated Weather Observing System) for Beyla Airport, Guinea, showing continued deployment of their environmental/meteorological monitoring systems.
In June 2025, ID Quantique announced collaboration with Turkcell (and Juniper Networks) to deploy quantum-safe networking solutions, showcasing IDQ's quantum-secure crypto and photonics expertise for telecom infrastructure.
In January 2025, Thorlabs announced the acquisition/strategic partnership with Praevium Research (VCSEL/laser technology) a move to bring high-speed tunable VCSEL capability into Thorlabs' portfolio. Industry coverage framed this as strengthening Thorlabs' position in quantum/photonic component supply for imaging and communications.