Quantum Sensors Market

Globaler Marktüberblick über Quantensensoren:

Der Markt für Quantensensoren hatte im Jahr 2023 einen Wert von 287 Millionen US-Dollar. Der Markt für Quantensensoren soll voraussichtlich von 334,64 Millionen US-Dollar im Jahr 2024 auf 1.123,2 Millionen US-Dollar im Jahr 2032 wachsen und im Prognosezeitraum (2024–2032) eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 16,34 % aufweisen. Der steigende Bedarf an hochpräzisen Messungen und Investitionen in Quantentechnologien sind die wichtigsten Markttreiber für das Marktwachstum.

Quelle: Sekundärforschung, Primärforschung, MRFR-Datenbank und Analystenbericht

Markttrends für Quantensensoren

• Steigende Nachfrage in verschiedenen Sektoren treibt das Marktwachstum an

Quantensensoren ermöglichen ein neues Verständnis der kleinsten Details unserer Welt. Die potenziellen Einsatzmöglichkeiten von Quantensensoren sind vielfältig, darunter die 3D-Kartierung einzelner Proteinmoleküle, die Krebsfrüherkennung, die Abbildung biologischer Prozesse, maßgeschneiderte Behandlungen, die Krebsfrühdiagnose, Atomuhren, verbesserte geologische Erkundungen und die Nanotechnologie. Quantensensoren finden vielfältige Anwendung im Militär- und Verteidigungsbereich, beispielsweise zur Bereitstellung hochpräziser Positionsdaten oder zur Ortung von U-Booten im Meer. Auch die Messung des photosynthetischen Photonenflusses (PPF) über Pflanzenkronen im Freien oder in Gewächshäusern und Wachstumskammern ist eine typische Anwendung von Quantensensoren. Das PAR-Meter ist ein Quantensensor, der häufig zur Messung aktiver photosynthetischer Strahlung eingesetzt wird.

Quantensensoren sind extrem genau, da sie typischerweise zehnmal empfindlicher auf ihre Umgebung reagieren als herkömmliche Sensoren. Dank ihrer höheren Genauigkeit und Zuverlässigkeit wird diese Technologie in verschiedenen Sektoren immer zugänglicher, was den Markt für Quantensensoren weltweit jährlich wachsen lässt. Darüber hinaus haben mehrere Unternehmen und Forschungseinrichtungen in letzter Zeit an der Entwicklung von Quantensensoren für den Einsatz im Medizin- und Gesundheitssektor gearbeitet. Diese Studien haben gezeigt, dass quantenbasierte Geräte dazu beitragen, die Präzision von Diagnose- und Bildgebungsverfahren zu erhöhen. Quantensensorbasierte Geräte können durch die Bereitstellung unglaublich präziser Daten zur Erkennung chronischer Krankheiten beitragen. Dank Quantensensoren kann Krebs bereits im Frühstadium diagnostiziert werden. Um die Marktnachfrage zu decken, konzentrieren sich Forscher und Wissenschaftler auf die Kommerzialisierung ihrer Technologie. Diese Faktoren treiben das Umsatzwachstum im Markt für Quantensensoren voran.

Einblicke in das Marktsegment Quantensensoren:

Einblicke in die Branchen Quantensensoren

Die Marktsegmentierung Quantensensoren umfasst produktbezogen Atomuhren, photosynthetisch aktive Strahlung (PAR), Schwerkraftsensoren, Magnetsensoren und Quantensensoren. Das Segment Atomuhren hielt 2021 den größten Anteil und trug etwa 32–35 % zum Umsatz des Marktes für Quantensensoren bei. Dies ist hauptsächlich auf die verbesserte Messgenauigkeit zurückzuführen, die zu einer verstärkten Nutzung von Quantenphänomenen geführt hat. Atomuhren werden in der Weltraumforschung eingesetzt, da diese Bereiche auf Sensoren für den Betrieb von Raumfahrzeugen und wissenschaftliche Messungen angewiesen sind. Unternehmen auf diesem Markt ergreifen Initiativen wie die Markteinführung neuer Produkte.

Dezember 2018: Die NASA hat zusammen mit AOSense, Inc. aus Sunnyvale, Kalifornien, erfolgreich einen Prototyp eines Quantensensors gebaut und vorgeführt, der hochempfindliche und genaue Schwerkraftmessungen durchführen kann.

Mai 2022: iXblue brachte das erste industrietaugliche, kompakte und transportable Differential-Quantengravimeter auf den Markt, einen Quantensensor für die präzise Kartierung des Untergrunds. Diese bieten neue Perspektiven für die oberflächennahe Geophysik, die schwerkraftgestützte Navigation und das Bauingenieurwesen.

Einblicke in die Branchen der Quantensensoren

Die Marktsegmentierung für Quantensensoren basiert auf Branchen und umfasst die Öl- und Gasindustrie, Militär und Verteidigung, die Automobilindustrie, das Gesundheitswesen und die Landwirtschaft. Das Automatiksegment dominierte 2021 den Markt für Quantensensoren. Der Hauptfaktor, der die Nachfrage nach Quantensensoren in Automobilanwendungen ankurbelt, ist die steigende Nachfrage und der Trend zu autonomen Fahrzeugen. Quantensensorgestützte Sensorik kann Rotation, Bildgebung, Beschleunigung und Schwerkraft in elektrischen und magnetischen Feldern in Automobilanwendungen präzise messen. Automobilhersteller erforschen Quantengyroskope, um die Präzision zu verbessern und die Abhängigkeit von der Satellitennavigation zu verringern. Die Forscher des britischen Quantum Technology Hub Sensors and Timing entwickeln präzise und genaue Quantensensoren, um die Fähigkeiten autonomer Fahrzeuge wie Autos, Schiffe, Züge und Flugzeuge zu verbessern. Daher wirken sich zunehmende Anwendungen von Quantensensoren positiv auf das Marktwachstum aus. Darüber hinaus wird erwartet, dass der Gesundheitssektor im Prognosezeitraum aufgrund der zunehmenden Verbreitung verschiedener Krankheiten und des wachsenden Bedarfs an deren Diagnose und Behandlung die schnellste durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) aufweisen wird.

November 2022: Bosch kündigte auf der Bosch Connected World mehrere Initiativen an. Diese Ankündigung umfasste auch die Gründung eines Startups, das die Entwicklung und Kommerzialisierung von Quantensensoren für verschiedene Anwendungen in der biomedizinischen Industrie beschleunigen wird.

Abbildung 2: Markt für Quantensensoren nach Chirurgie, 2021 & 2030 (Millionen USD)

Quelle: Sekundärforschung, Primärforschung, MRFR-Datenbank und Analystenbewertung

Regionale Einblicke in Quantensensoren

Die Studie bietet nach Regionen Markteinblicke für Nordamerika, Europa, den asiatisch-pazifischen Raum und den Rest der Welt. Der europäische Markt für Quantensensoren machte im Jahr 2021 0,88 Milliarden USD aus und wird während des Untersuchungszeitraums voraussichtlich ein signifikantes CAGR-Wachstum aufweisen. Dies ist auf die zunehmende Verwendung von Quantensensoren in Automobilen und steigende staatliche Initiativen zur Entwicklung der Technologie zurückzuführen. So arbeitete die Universität Birmingham im November 2020 mit BAE Systems, BT und BP zusammen, um neue Sensortechnologien zu entwickeln und zu integrieren. Durch diese Zusammenarbeit können sie einen „Fahrplan“ für Maßnahmen erstellen, die vom staatlich finanzierten und von der Universität Birmingham geleiteten britischen Quantentechnologie-Hub „Sensors and Timing“ vorangetrieben werden, der Teil des britischen nationalen Quantentechnologieprogramms ist. Darüber hinaus hatte der deutsche Markt für Quantensensoren den größten Marktanteil, und der britische Markt für Quantensensoren war der am schnellsten wachsende Markt in der europäischen Region.

Die wichtigsten im Marktbericht untersuchten Länder sind: die USA, Kanada, Deutschland, Frankreich, Großbritannien, Italien, Spanien, China, Japan, Indien, Australien, Südkorea und Brasilien.

Abbildung 3: Marktanteil von Quantensensoren nach Region 2021 (%)

Quelle: Sekundärforschung, Primärforschung, MRFR-Datenbank und Analystenbewertung

Der nordamerikanische Markt für Quantensensoren hat den zweitgrößten Marktanteil aufgrund der wachsenden Nachfrage und des Trends zu autonomen Fahrzeugen, der Zunahme von das Auftreten verschiedener Krankheiten wie Krebs und wachsende Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten. Darüber hinaus nehmen private und öffentliche Investitionen in die Entwicklung von Quantentechnologie und Quantenverschränkung zu. Darüber hinaus hielt der US-Markt für Quantensensoren den größten Marktanteil in dieser Region.

Der Markt für Quantensensoren im asiatisch-pazifischen Raum wird voraussichtlich von 2022 bis 2030 mit der höchsten CAGR wachsen. Dies ist auf die Nachfrage nach Quantensensoren in Automobilanwendungen und die zunehmenden technologischen Fortschritte bei Quantensensoren zurückzuführen. Hinzu kommt die zunehmende Implementierung der Quantenverschränkungstechnologie im Gesundheitssektor. Darüber hinaus hielt der chinesische Markt für Quantensensoren den größten Marktanteil, und der indische Markt für Quantensensoren war der am schnellsten wachsende Markt im asiatisch-pazifischen Raum.

Wichtige Marktteilnehmer und Wettbewerbseinblicke im Bereich Quantensensoren

Wichtige Marktteilnehmer investieren in Forschung und Entwicklung, um ihr Produktportfolio zu erweitern, was dem Markt für Quantensensoren in den kommenden Jahren zum Wachstum verhelfen wird. Marktteilnehmer ergreifen zudem eine Reihe von Initiativen, um ihren Marktanteil zu vergrößern. Zu den Marktentwicklungen gehören die Einführung neuer Produkte, erhöhte Investitionen und vertragliche Kooperationsvereinbarungen mit anderen Unternehmen.

Eine der wichtigsten Geschäftsstrategien der Hersteller der globalen Quantensensorbranche besteht darin, mehr Forschung und Entwicklung durchzuführen, damit diese Sensoren genauere Daten liefern. In den letzten Jahren wurde die Quantensensorbranche aufgrund ihrer erheblichen Vorteile hauptsächlich im Automobilsektor eingesetzt. Wichtige Akteure auf dem Quantensensormarkt wie AdSense, GWR Instruments Inc., Adcon Telemetry GmbH, Apogee Instrument Inc., ADVA und Skye Instruments Ltd. arbeiten daran, die Marktnachfrage durch Investitionen in Forschung und Entwicklung zu steigern.

Apogee Instruments stellt innovative, langlebige und genaue Umweltmessgeräte her. Das Unternehmen stellt Produkte her, die für ihre kostengünstige Messtechnik bekannt sind. Im Juni 2021 wurden die „Original“-Schwarzkopf-Quantensensoren von Apogee auf einen anderen internen Detektor umgestellt.

Skye Instruments Ltd stellt Instrumente für Umweltüberwachung, Pflanzenwachstum und Agrarforschung her. Das Unternehmen wurde 1986 in Wales gegründet und produziert photosynthetisch aktive Strahlung (PAR-Licht) im Bereich von 400–700 nm. Der von dem Unternehmen hergestellte Quantensensor der PAR-Linie besteht aus 33 einzelnen Sensoren, die gleichmäßig über eine Länge von 850 mm verteilt sind.

Zu den wichtigsten Unternehmen im Markt für Quantensensoren gehören

• Radix

• Networking (Oscilloquartz)

• GWR Instruments Inc.

• Technology (Microsemi)

• METER Group

• Spectrum Technologies Inc.

• Adcon Telemetry GmbH

• Mikrochip

• Apogee Instrument Inc.

• Impedance Ltd.

• Biospherical Instruments Inc

• Thomas Industrial Network Inc.

• M-Squared Lasers Limited

• ADVA

• Skye Instruments Ltd., unter anderem Sonstige

Entwicklungen in der Quantensensorbranche

Juli 2023:Q-CTRL entwickelt in Zusammenarbeit mit dem australischen Verteidigungsministerium Quantensensoren zur verbesserten Positionierung und Navigation. Diese Technik kann kleine Schwankungen im Beschleunigungs- und Gravitationsfeld erkennen. Die leistungsstarke Quantensteuerungssoftware, die Q-CTRL als eine seiner Haupttechnologien verwendet, kann Signalrauschen eliminieren und für Langlebigkeit sorgen, sodass die Präzision auch beim Einsatz des Geräts auf beweglichen Plattformen nicht beeinträchtigt wird. Die Softwaresteuerung bietet außerdem Anpassungsfähigkeit, sodass der Sensor mit nur einer Softwareänderung problemlos für die Messung anderer Dinge modifiziert werden kann.

Juni 2023: Mit diamantbasierter Quantensensortechnologie ist jetzt eine schnelle magnetische Bildgebung möglich. Durch die Verwendung schneller Kamerabilder hat das Fraunhofer IAF ein verbessertes Weitfeld-Magnetometer entwickelt. Die Technologie bietet einen außergewöhnlichen Kompromiss aus Empfindlichkeit, Auflösung und Geschwindigkeit.

Juni 2023: Die National Science Foundation und Infleqtion, der weltweit führende Anbieter von Quanteninformationen, freuen sich, berichten zu können, dass ein Team der University of Colorado bedeutende Fortschritte auf dem Gebiet der Quantennavigation erzielt hat. Durch die Kombination von maschinellem Lernen mit Quantensensorik präsentierte das Team den weltweit ersten Hochleistungsbeschleunigungsmesser, der softwarekonfigurierbar und quantenfähig ist. Er ist für Positionierungs-, Navigations- und Zeitmessanwendungen vorgesehen, die bei Beschleunigungen von mehreren zehn Mal der Erdanziehungskraft arbeiten. Diese Innovation ermöglicht die optimale Anpassung an Missionsanforderungen und schafft neue Möglichkeiten für Präzision in Bereichen, in denen in der realen Welt kein GPS verfügbar ist.

April 2023: Forscher der UNSW Sydney haben eine Chip-Scale-Technik zur Abbildung von Magnetfeldern mithilfe von OLEDs entwickelt, die Smartphones in transportable Quantensensoren verwandeln könnte. Das Gerät ist kleiner und kann aufgrund der höheren Skalierbarkeit der Technik und des fehlenden Lasereinsatzes besser in der Massenproduktion hergestellt werden. Die Technik könnte zur Erkennung von Materialfehlern und zur medizinischen Ferndiagnose eingesetzt werden. Dank einer neuartigen Methode im Chipmaßstab, bei der organische Leuchtdioden zur Abbildung magnetischer Felder verwendet werden, könnten Smartphones eines Tages zu tragbaren Quantensensoren werden.

August 2022: Q-CTRL stellte seine Abteilung für Quantensensorik vor, eine der größten der Welt. Das Team präsentierte seine Fähigkeiten erstmals öffentlich bei der Army Quantum Technology Challenge (QTC) in Adelaide.

März 2022: Peter Zoller und Thomas Monz von der Universität Innsbruck haben zwei Teams geleitet, die den ersten programmierbaren Quantensensor entwickelt haben. Sie haben diese getestet und den Quantensensor im Labor erprobt, um sie unabhängig von der technischen Plattform mit noch größerer Präzision zu betreiben.

Juli 2021: Rohde & Die Technologiegruppe Schwarz hat die Zurich Instruments AG übernommen, um ihre Messtechniksparte auszubauen. Diese Zusammenarbeit unterstützt Rohde & Schwarz im Quantencomputing, einer der vielversprechendsten Zukunftstechnologien.

Januar 2021: Q.ANT, eine Tochtergesellschaft von TRUMPF, und der Sensorspezialist SICK haben gemeinsam eine Kooperationsvereinbarung unterzeichnet, die die Entwicklung industrieller Quantensensoren ermöglicht. Durch diese Zusammenarbeit konzentriert sich SICK auf die Anwendungsentwicklung und den Vertrieb des Produkts, während Q.ANT die Produktion übernimmt.

Marktsegmentierung für Quantensensoren:

Produktausblick für Quantensensoren

• Atomuhren

• Photosynthetisch aktive Strahlung (PAR)

• Schwerkraftsensoren

• Magnetsensoren

• Quantensensoren

Branchenausblick für Quantensensoren

• Öl & Gas

• Militär & Verteidigung

• Automobil

• Gesundheitswesen

• Landwirtschaft

Regionaler Ausblick für Quantensensoren

• Norden Amerika

  • USA

  • Kanada

• Europa

  • Deutschland

  • Frankreich

  • Großbritannien

  • Italien

  • Spanien

  • Rest von Europa

• Asien-Pazifik

  • China

  • Japan

  • Indien

  • Australien

  • Südkorea

  • Australien

  • Restlicher Asien-Pazifik-Raum

• Rest der Welt

  • Mitte Osten

  • Afrika

  • Lateinamerika