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시장보고서
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세계의 양자 센서 시장 : 점유율 분석, 산업 동향, 통계, 성장 예측(2025-2030년)Quantum Sensors - Market Share Analysis, Industry Trends & Statistics, Growth Forecasts (2025 - 2030) |
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세계의 양자 센서 시장 규모는 2025년 7억 6,000만 달러에 이르고, 2030년까지 13억 9,000만 달러에 이를 것으로 예측됩니다.

이 급증은 타이밍, 네비게이션 및 현장 측정 작업에서 고전적인 감지의 한계를 극복하는 것을 목표로 정부와 상업의 동기 투자로 인한 것입니다. GPS 스푸핑에 대항하는 국방부 프로그램, 중국과 유럽의 주요 프로젝트, 보잉 양자 관성 시스템의 비행 테스트는 전략적 성능을 갖춘 견고한 장치에 대한 가까운 미래 수요를 입증합니다. 250억 달러를 넘는 국가 양자 예산은 국내 공급망 확보 경쟁을 격화시키고, 웨이퍼 스케일 패브리케이션은 단가를 낮추고 새로운 상업적 길을 열어줍니다. 우주 기관, 통신 사업자, 자율주행 차량 개발자, 클라우드 데이터센터 소유자는 현재 나노초 동기화에서 지하 자원 매핑에 이르기까지 시스템 수준의 이점을 찾고 있습니다. 냉 원자 장치의 데코히어런스, 수출 규제, 알칼리 증기 전지의 병목과 같은 역풍은 여전히 계속되고 있지만, 에러 보정 알고리즘과 CMOS 호환 프로세스의 진보에 의해 전개 리스크는 계속 저감하고 있습니다.
2024년 이후 발행된 27억 달러에 해당하는 국방부 계약은 GPS 신호가 방해되거나 스푸핑되는 경우에도 정확성을 유지하는 양자 측위, 내비게이션 및 타이밍 시스템의 전략적 필요성을 보여줍니다. NATO의 Defence Innovation Accelerator도 이 우선순위를 지지하고 있으며, 영국은 2024년에 1억 8,500만 파운드를 양자 타이밍 및 네비게이션의 연구 개발에 충당할 예정입니다. 호주는 비슷한 이니셔티브에 1억 2,700만 달러를 추가하고, 양자 PNT가 자율적인 무기, 탄력성 통신, 원정병 준수를 실현하는 중요한 요소라는 세계 합의를 강조하고 있습니다. 그 결과, 방위성은 현재 원자 시계, 양자 가속도계, 자력계를 병행하여 조달하고 있으며, 초기 단계공급 체인을 안정시키는 롱테일 수요를 창출하고 있습니다. 공급업체의 로드맵은 엄격한 군사 표준을 충족하기 위해 방사선 경화 패키징, 내충격성 및 현장 교정 도구를 점점 더 중시하고 있습니다.
중국의 양자정보과학국가연구소(National Laboratory for Quantum Information Sciences)는 150억 달러, 미국의 국가 양자 이니셔티브(National Quantum Initiative)는 120억 달러, EU의 양자 플래그십(Quantum Flagship)은 70억 유로를 투입해 양자 센서를 주권 기술로 제도화하는데 기여하고 있습니다. 일본의 1조엔 규모의 문샷 프로그램은 2030년까지 상업화의 이정표를 특히 목표로 하고 있으며, 학술적인 돌파구를 기업의 제조 라인에 연결하고 있습니다. 이러한 다년간 예산은 대학, 방위 프라임, 신흥 기업에 예측 가능한 자금을 제공하여 공동 파일럿 프로젝트와 크로스 라이선싱 계약을 자극합니다. 또한 베이퍼 셀 컴포넌트, 레이저, 진공 서브어셈블리의 현지 조달을 장려하는 보호적인 수출 규제도 발동됩니다. 이러한 정책 믹스의 결과, 단기적인 컴플라이언스 비용은 상승하지만, 양자 센서 시장에 공급하는 R&D 파이프라인의 지속성은 보장됩니다.
냉 원자 간섭계에는 초고진공 챔버, 레이저 주파수 잠금 및 자기 차폐가 필요하며, 이들을 합치면 자본 지출은 현장당 200만 달러에 이릅니다. 질소 공극 다이아몬드 장치는 극저온에서 작동해야 할 수도 있으며 헬륨 취급 및 서보 제어 서브 시스템이 필요합니다. 원자 물리학이나 광학에 익숙한 숙련 기술자는 적고, 그들의 급여는 OPEX를 증폭시킵니다. 모바일 및 공중 사용자는 엄격한 SWaP 범위 내에서 방진, 가압, 열 관리 등의 추가 부담에 직면하여 양자 성능이 명확한 ROI를 제공하는 프리미엄 용도에의 도입에 한정됩니다.
원자시계는 통신 캐리어나 데이터센터 사업자가 나노초의 정확도를 필요로 하는 네트워크의 동기화를 취하기 위해 2024년 양자센서 시장에서 최대 점유율 32%를 유지했습니다. 지구관측위성과 석유 및 가스 탐사 프로젝트가 보다 고해상도의 질량밀도 맵을 요구하고 있기 때문에 양자 중력계와 양자 자력계는 가장 급성장하고 있는 제품군으로 2030년까지 연평균 복합 성장률(CAGR) 16.44%로 확대됩니다. 양자자력계는 신경학, 광물 탐사, 전자전에 이용되며, 양자 가속도계와 양자 자이로스코프는 GPS를 사용할 수 없는 경우 관성 항법을 지원합니다. PAR 양자 센서 및 기타 틈새 장치는 점점 다양화되는 카탈로그를 마무리합니다. 공급업체는 현재 여러 센서 유형을 하이브리드 페이로드에 통합하여 단일 모듈에서 자율 시스템 융합 알고리즘을 위한 타이밍, 관성 및 자기 데이터 스트림을 출력할 수 있습니다. 이 수렴은 규모의 경제성과 광범위한 고객 기반을 약속하며 양자 센서 시장의 지속적인 수익 증가를 지원합니다.
혁신의 두 번째 파도는 CMOS 백플레인에 증기 셀과 광 도파로를 직접 포함하는 웨이퍼 스케일 제조에 집중하고 있습니다. 초기 프로토타입은 40% 부품 비용 절감과 열 안정성 향상을 달성했습니다. 이러한 프로세스에 익숙한 공급업체는 다이 레벨 서브시스템을 출하하여 대량 조립을 수행할 수 있어 산업 자동화, 정밀 농업, 스마트 그리드 모니터링에 대한 보급을 가속화합니다. 신흥 기업, 방위 관련 프라임 기업, 반도체 주조 기업 간의 크로스 라이선싱은 기존 MEMS 센서의 상품화를 반영한 표준 폼 팩터로의 전환이 가까이 다가오고 있음을 시사합니다.
냉 원자 간섭계는 2024년 양자센서 시장을 45% 차지해 수십년에 걸친 실험실 검증과 꾸준히 성숙하고 있는 레이저 냉각 기술의 혜택을 받고 있습니다. 중력 측정과 관성 측정의 비교할 수 없는 감도는 측지학과 방어 계획의 중심이 되고 있습니다. 질소-공극 다이아몬드 센서는 심자도학, 뇌자도학, 나노스케일 재료 연구의 길을 여는 실온 동작과 생체적합성으로 인해 가장 빠른 17.21%의 연평균 복합 성장률(CAGR)을 기록합니다. 100MHz의 순간 대역폭을 가진 리드베르크 원자 전계 센서는 레이더와 스펙트럼 분석 등 이전에는 양자역학으로는 도달할 수 없었던 과제를 목표로 하고 있습니다. 옵토메커니컬 디바이스와 포토닉 디바이스는 기존의 광학 디바이스와의 칩 레벨 통합을 약속하며, 초전도 간섭 시스템은 극저온 물리학에 펨토테슬라 이하의 감도를 제공합니다.
메커니즘의 다양화는 대응 가능한 시장을 확대하는 한편, 부품 공급망을 압박합니다. 다이아몬드 성장실, 세슘 및 루비듐 증기 셀, 고간섭성 레이저 다이오드는 각각 특수 제조 설정이 필요합니다. 에코시스템 기업은 IP를 풀어 공유 설비에 공동투자하는 컨소시엄을 형성함으로써 대응하고, 양자센서 시장에서 멀티섹터 수요 급증을 충족하는데 필요한 규모의 경제를 전망하고 있습니다.
양자센서 시장은 제품 유형(원자시계, 양자자력계, 기타), 센싱 메커니즘(냉원자 간섭계, 질소 공공 다이아몬드 등), 전개 플랫폼(지상형, 공중형, 우주형, 기타), 최종 사용자(방위 및 안전보장, 우주 및 위성, 기타), 지역별로 세분화되어 있습니다. 시장 예측은 금액(달러)으로 제공됩니다.
북미는 DARPA(국방고등연구계획국), NASA(미국항공우주국), National Science Foundation(미국 국립과학재단)이 자금을 제공하는 연구 클러스터와 견고한 설계에 대한 공급자 투자의 위험을 경감하는 국방부의 안정된 계약 흐름에 힘입어 2024년에는 세계 매출의 37%를 차지했습니다. ITAR과 같은 수출 규제 프레임 워크는 라이선스 오버헤드를 부과하지만 동시에 현지 지적 재산을 보호하기 때문에 초기 생산은 미국 공장에 집중됩니다. 캐나다 워털루 주변의 양자연구회랑은 포토닉 통합의 전문 지식을 보완하고 지역 생태계를 확대하고 있습니다.
아시아태평양의 CAGR은 16.48%로 가장 빠릅니다. 이는 중국의 150억 달러를 투입한 양자계획과 학술 컨소시엄과 일렉트로닉스 및 재료 분야의 대기업을 연결하는 일본의 문샷 구상이 견인하고 있습니다. 호주는 신흥 기업과 광업 및 방위 분야의 최종 사용자를 매칭시키는 상업화 센터에 자금을 제공하고, 한국의 로드맵은 베이퍼 셀과 다이아몬드 결함의 제조가 가능한 반도체 주조에 세제 우대 조치를 할당하고 있습니다. 이 투자의 파도로 인해 이 지역은 수요 및 공급 강국으로 자리매김하여 양자센서 시장의 비중이 높아지고 있습니다.
유럽은 70억 유로의 양자기술 플래그십 하에서 일관된 중간 정도의 성장 궤도를 유지하고 있습니다. 독일, 프랑스, 네덜란드는 각각 반도체 공구, 레이저 시스템, 원자 칩 패키징에 특화되어 국경을 넘은 공급망을 형성하고 있습니다. ESA의 우주 센서 계약은 차가운 원자 페이로드와 고급 소형 위성 버스를 결합한 합작투자에 대학과 항공우주 기업을 끌어들입니다. 양용 수출과 데이터 주권에 관한 규제가 명확화됨에 따라, 유럽의 벤더는 ITAR와 같은 제약에 직면하지 않고 정밀 농업이나 스마트 그리드 감시 등 민간 시장의 틈새 시장을 타겟으로 할 수 있습니다.
The quantum sensors market size reached USD 0.76 billion in 2025 and is forecast to attain USD 1.39 billion by 2030, reflecting a firm 12.95% CAGR.

This rapid expansion stems from synchronized government and commercial investments aimed at overcoming the limits of classical sensing in timing, navigation, and field-measurement tasks. Pentagon programs that counter GPS spoofing, Chinese and European flagship projects, and Boeing's flight tests of quantum inertial systems validate near-term demand for ruggedized devices capable of strategic-grade performance. National quantum budgets topping USD 25 billion intensify the race to secure domestic supply chains, while wafer-scale fabrication lowers unit costs and opens fresh commercial pathways. Space agencies, telecom operators, autonomous vehicle developers, and cloud data-center owners now explore system-level benefits ranging from nanosecond synchronization to subsurface resource mapping. Headwinds persist-decoherence in cold-atom devices, export-control regimes, and alkali-vapor cell bottlenecks-but advances in error-compensation algorithms and CMOS-compatible processes continue to reduce deployment risk.
Pentagon contracts worth USD 2.7 billion issued since 2024 illustrate the strategic need for quantum positioning, navigation and timing systems that remain accurate when GPS signals are jammed or spoofed. NATO's Defence Innovation Accelerator echoes this priority, and the United Kingdom earmarked GBP 185 million for quantum timing and navigation R&D in 2024. Australia added AUD 127 million to similar efforts, underscoring a global consensus that quantum PNT is a critical enabler of autonomous weapons, resilient communications and expeditionary logistics. As a result, defense ministries now procure atomic clocks, quantum accelerometers and magnetometers in parallel, creating long-tail demand that stabilizes early-stage supply chains. Vendor roadmaps increasingly emphasize radiation-hardened packaging, shock tolerance and field-calibration tools to satisfy stringent military standards.
China's USD 15 billion National Laboratory for Quantum Information Sciences, the renewed USD 12 billion US National Quantum Initiative and the EU's EUR 7 billion Quantum Flagship collectively institutionalize quantum sensors as sovereignty technologies. Japan's trillion-yen moonshot program specifically targets commercialization milestones by 2030, linking academic breakthroughs to corporate manufacturing lines. Such multi-year appropriations deliver predictable funding for universities, defense primes and start-ups, stimulating joint pilot projects and cross-licensing agreements. They also trigger protective export-control regimes that encourage local sourcing of vapor-cell components, lasers and vacuum sub-assemblies. The resulting policy mix raises near-term compliance costs yet guarantees sustained R&D pipelines feeding the quantum sensors market.
Cold-atom interferometers require ultra-high vacuum chambers, laser-frequency locks and magnetic shielding that together raise capital outlay to as much as USD 2 million per site-orders of magnitude above classical accelerometers. Nitrogen-vacancy diamond devices must sometimes operate at cryogenic temperatures, introducing helium handling and servo-control subsystems. Skilled technicians versed in atomic physics and optics are scarce, and their salaries amplify OPEX. Mobile and airborne users face additional burdens of vibration isolation, pressurization and thermal management within tight SWaP envelopes, limiting uptake to premium applications where quantum performance delivers clear ROI.
Other drivers and restraints analyzed in the detailed report include:
For complete list of drivers and restraints, kindly check the Table Of Contents.
Atomic clocks maintained the largest 32% share of the quantum sensors market in 2024 as telecom carriers and data-center operators synchronized networks requiring nanosecond accuracy. Quantum gravimeters and gradiometers are the fastest-growing product cohort, expanding at a 16.44% CAGR through 2030 as Earth-observation satellites and oil-and-gas exploration projects seek higher-resolution mass-density maps. Quantum magnetometers service neurology, mineral prospecting and electronic-warfare tasks, whereas quantum accelerometers and gyroscopes underpin inertial navigation when GPS is denied. PAR quantum sensors and miscellaneous niche devices round out an increasingly diversified catalogue. Vendors now integrate multiple sensor types into hybrid payloads, enabling single modules to output timing, inertial and magnetic data streams for autonomous-system fusion algorithms. This convergence promises economy of scale and a broader customer base, supporting sustained revenue lift for the quantum sensors market.
A second wave of innovation centers on wafer-scale fabrication that embeds vapor cells and photonic waveguides directly on CMOS backplanes. Early prototypes achieve 40% component cost reduction and improved thermal stability. Suppliers that master these processes can ship die-level subsystems for high-volume assembly, accelerating diffusion into industrial automation, precision agriculture and smart-grid monitoring. Cross-licensing among start-ups, defense primes and semiconductor foundries signals imminent shifts toward standardized form factors that mirror classical MEMS sensor commoditization.
Cold-atom interferometry led with 45% quantum sensors market share in 2024, benefiting from decades of lab validation and steadily maturing laser cooling techniques. Its unmatched sensitivity in gravimetry and inertial measurement remains central to geodesy and defense programs. Nitrogen-vacancy diamond sensors post the swiftest 17.21% CAGR thanks to room-temperature operation and biocompatibility that open paths in magnetocardiography, magnetoencephalography and nanoscale materials research. Rydberg-atom electric-field sensors, with 100 MHz instantaneous bandwidth, target radar and spectrum-analysis tasks formerly outside quantum reach. Optomechanical and photonic devices promise chip-level integration with existing optical equipment, while superconducting interference systems deliver sub-femtotesla sensitivity for cryogenic physics.
Diversification of mechanisms broadens addressable markets yet places pressure on component supply chains. Diamond growth chambers, cesium/rubidium vapor cells and high-coherence laser diodes each require specialized manufacturing setups. Ecosystem players respond by forming consortia that pool IP and co-invest in shared facilities, anticipating the economies of scale necessary to satisfy multi-sector demand spikes in the quantum sensors market.
Quantum Sensors Market Segmented by Product Type (Atomic Clocks, Quantum Magnetometers and More), Sensing Mechanism (Cold-Atom Interferometry, Nitrogen-Vacancy Diamond and More), Deployment Platform (Ground-Based, Airborne, Spaceborne, and More), End-User (Defense & Security, Space & Satellite and More), and Geography. The Market Forecasts are Provided in Terms of Value (USD).
North America held 37% of global revenue in 2024, anchored by DARPA, NASA and National Science Foundation-funded research clusters plus a steady flow of Pentagon contracts that de-risk supplier investment in ruggedized designs. Export-control frameworks such as ITAR impose licensing overhead but also protect local intellectual property, concentrating early production in US-based fabs. Canada's quantum research corridor around Waterloo adds complementary photonic-integration expertise, expanding the regional ecosystem.
Asia-Pacific is on track for the fastest 16.48% CAGR, driven by China's USD 15 billion quantum program and Japan's moonshot initiative that pairs academic consortia with industrial titans in electronics and materials. Australia funds commercialization centers that match start-ups with end users in mining and defense, while South Korea's roadmap allocates tax incentives for semiconductor foundries capable of vapor-cell and diamond-defect manufacture. This investment wave positions the region as both a demand and supply powerhouse, elevating its weight in the quantum sensors market.
Europe maintains a cohesive, moderate-growth trajectory under the EUR 7 billion Quantum Technologies Flagship. Germany, France and the Netherlands specialize respectively in semiconductor tooling, laser systems and atomic-chip packaging, forming a transnational supply chain. ESA's space-sensor contracts pull universities and aerospace primes into joint ventures that combine cold-atom payloads with advanced small-sat buses. Regulatory clarity on dual-use export and data-sovereignty issues helps European vendors target civil-market niches such as precision agriculture and smart-grid monitoring without facing the same degree of ITAR restraints.