حجم الكم

عدد أجهزة الاستشعار وبلغت قيمة السوق أكثر من 311.4 مليون دولار من دولارات الولايات المتحدة في عام 2023 من حيث إيرادات المبيعات، ويقدر حجمها بـ 140 مليون وحدة. ومن المتوقع أن يظهر معدل نمو سنوي مركب يزيد على 15 في المائة من عام 2024 إلى عام 2032.

ويؤدي التقدم الجاري في مجال التكنولوجيا الكمي إلى جانب الاستثمارات البحثية الكبيرة إلى حفز الابتكار وتطوير أجهزة الاستشعار الكمي. وتستثمر مؤسسات البحوث والحكومات والكيانات الخاصة بنشاط في التكنولوجيا الكميّة، وتشجّع على تحقيق إنجازات في التلاعب بالولايات الكمية، وتحسين حساسية أجهزة الاستشعار، وتوسيع نطاق تطبيقاتها. ففي أيار/مايو 2024، على سبيل المثال، أنشأت وحدة الابتكار في مجال الدفاع في البنتاغون حافظة جديدة لإدماج التكنولوجيا الوليدة في العمليات العسكرية. وشمل هذا الجهد البحث عن مقترحات صناعية للمستشعرات الكمية القادرة على توفير قدرات بديلة في مجال المواقف والملاحة والتوقيت.

وتستعد أجهزة الاستشعار الكهرمائية لثورة صناعة السيارات، مما يتيح مجالا جديدا من إمكانيات السلامة والملاحة والكفاءة واستقلال المركبات. ويمكن لهذه المستشعرات أن تعزز إلى حد كبير نظم القيادة المستقلة، معززة بدقة وحساسية استثنائية في عوامل القياس، مثل الحقول المغناطيسية وتباين الجاذبية. وتحسن قدراتهم في مجال الكشف على الموجات الفوقية دقة الملاحة، بما يكفل تحديد مواقع موثوقة حتى في البيئات الصعبة.

ويؤدي تطوير أجهزة استشعار كمية مدمجة لتلبية الطلب المتزايد على أجهزة الاستشعار المصغرة إلى زيادة التعقيد والتكلفة. والتصميم المدمج للمستشعرات يجعل التشويه صعبا في حالة أي مسألة. وينطوي استحداث وتصميم أجهزة استشعار خاصة بالتطبيقات على عدة خطوات من قبيل الاستشارات، والمواصفات، وتخطيط النظم، وتصميم الدوائر، وتصميم مجالس إدارة النتائج، ومحاكاة تصميم الهوائيات، التي تنطوي على زيادة الوقت في كل خطوة. كما أن تركيب أجهزة استشعار كمية من هذا القبيل من أجل تحسين الدقة والدقة يتطلب نطاقاً من أسعار الأقساط. For example, Brihanmumbai Municipal Corporation (BMC) allocated approximately 900 sqm of space for the installation of an advanced system of the Doppler quantum. وقد وُضع التقرير لتقديم معلومات مستكملة عن الطقس في الوقت المناسب من أجل تدابير السلامة في حالات الكوارث المقبلة.

Quantum Sensors Market Trends

وحظيت أجهزة الاستشعار الكهرمائية باهتمام كبير نظراً لدقتها وحساسيتها غير المتنازعتين في قياس مختلف الكميات المادية على المستوى الكمي. وينبع هذا الطلب من الصناعات التي تتطلب قياسات دقيقة بشكل استثنائي للبحوث العلمية، والرعاية الصحية، والرصد البيئي، والتكنولوجيات المتقدمة. قدرة أجهزة الاستشعار الكهرمائية على اكتشاف تغيرات دقيقة في الحقول المغناطيسية، الجاذبية، درجة الحرارة، الإشعاع الكهرومغناطيسي يجعلها حاسمة في الحقول التي تتطلب الدقة الشديدة ففي أيار/مايو 2022، على سبيل المثال، أعلنت شركة " إكسبلوي " ، وهي شركة ذات تكنولوجيا عالية في ميادين الملاحة والصور والفضاء، والاستقلال البحري، انفراجا علميا وتكنولوجيا في تطوير أول اتفاق صناعي ومقياس تفاضلي قابل للنقل في العالم. وبفضل حساسيتها واستقرارها الشديدين، يتيح مقياس الجاذبية المدمج " iXblue " آفاقاً جديدة للفيزياء الأرضية القريبة من السطح، والهندسة المدنية، والملاحة المدعومة بالجاذبية.

الاعتراف المتزايد بالتطبيقات المحتملة للمستشعرات الكميّة عبر الصناعات هو دافع لتبنيها ونمو السوق وتعترف الصناعات، بما في ذلك الفضاء الجوي والسيارات والصناعات التحويلية والاتصالات السلكية واللاسلكية على نحو متزايد بقيمة أجهزة الاستشعار الكمي في تحسين العمليات وضمان السلامة وتحقيق الدقة في القياسات الحرجة. ففي الفضاء الجوي، على سبيل المثال، توفر أجهزة الاستشعار الكمي نظما محسنة للملاحة، مما يتيح تحديد مواقع سواتل الطائرات وتتبع تحركاتها على نحو أكثر دقة.

يستكشف قطاع السيارات اندماجهم في نظم متقدمة لمساعدة السائقين:: تعزيز تدابير السلامة وقدرات القيادة المستقلة. وتعترف هذه الصناعات بالقدرات التحويلية للمستشعرات الكمية، ومن ثم فإن اعتمادها آخذ في التوسع، ويعزز المزيد من البحوث والابتكار ونمو الأسواق في هذا المجال. For instance, in August 2022, Q-CTRL launched its new quantumens division. وقد مكنت الشركة القدرات التي ستكون مستحيلة لولا ذلك من خلال مزيج من التقدم في تصميم النظم مع وسائل جديدة من التشغيل التي فتحت عن طريق البرمجيات المتقدمة، وأجهزة التشغيل الآلي، وتجهيز الإشارات.

Quantum Sensors Market Analysis

واستنادا إلى الاستخدام النهائي، تنقسم السوق إلى الدفاع عن الفضاء الجوي، والبيئة الزراعية، والغاز، والنقل، والرعاية الصحية، والتشغيل الآلي، والتشييد، وغيرها. وشكل قطاع الرعاية الصحية حصة سوقية مهيمنة في عام 2023، ومن المقرر أن يسجل ما يزيد على 15 في المائة حتى عام 2032.

• ويجري استخدام أجهزة استشعار كمية في البناء من أجل قياس ورصد دقيقين. وهي توفر الدقة غير المتطابقة في رصد الصحة الهيكلية، وكشف التغيرات الدقيقة في المباني أو الهياكل الأساسية. وتساعد حساسيتها في رسم الخرائط تحت سطح الأرض والتحليل الجيوتقني من أجل التنقيب الفعال. كما تحسن أجهزة الاستشعار الكمي درجة دقة المسح، بما يكفل الدقة في المواءمة والقياسات. هذه الميزات تدفع بدمجها في ممارسات البناء، وتثبيت سيطرة الصناعة على الجودة والسلامة والكفاءة.
• وتكفل أجهزة الاستشعار الكهرمائية جمع البيانات الفيزيولوجية المفصلة للغاية، مما يسمح بخطط العلاج الشخصية القائمة على بيانات فرادى المرضى. وهذا يعزز فعالية العلاجات ودقتها ويقلل من الآثار الجانبية. الرصد المستمر والحقيقي لعلامات المرضى الحيوية والعلامات الكيميائية الحيوية تساعد في تكييف العلاجات وتعديل الجرعات في الوقت الحقيقي

واستناداً إلى النوع، يتم تقسيم السوق إلى ساعات ذرية، ومغنطيسي، وجرافيمترات، ومظاريف، ومستشعرات صوتية، ومستحضرات إنترنت، وتصوير كمي. ويهيمن قطاع الساعات الذرية على السوق ويتوقع أن يصل إلى أكثر من 300 مليون بحلول عام 2032.

• وتشهد الساعة الذرية، وهي نوع بارز من أجهزة الاستشعار الكمي، نموا بسبب خضوعها لدقة زمنية أعلى. وسيؤدي إدماجه في مختلف التكنولوجيات، مثل النظام العالمي لتحديد المواقع، وشبكات الاتصال، والبحث العلمي، إلى دفع الطلب. وتستفيد الساعات الذرية من زيادة الدقة والموثوقية والقابلية للتنقل مع تطور تكنولوجيا الاستشعار الكمي. For instance, in December 2022, Scientists from Cornell University, Stanford University, and the U.S. Department of Energy’s (DOE) Brookhaven National Laboratory entangled atoms for the first time to create networked quantum sensors. وتُنتج هذه أجهزة الاستشعار من أجل الساعات الذرية فوق البدائية ومقاييس التسارع. The outcome, which was published in Nature, was partially funded by Q-NEXT, a National Quantum Information Science Research Center run by the Argonne National Laboratory of the DOE.
• وفي الشبكات الكميّة، تتزامن الساعات الذرية مع العمليات عبر مختلف العُدد الكمي، بما يكفل الاتساق والاتصال الكمي الموثوق به. كما أن حفظ الوقت بمعاينات الدقة الذرية في تصحيح الأخطاء واستقرار الكميات في الحواسيب الكمية. ويؤدي التعاون العالمي في مجال تحديد ساعات الذرة إلى تحقيق تقدم مشترك وتوحيد في حفظ الوقت بدقة.

ومن المتوقع أن تحقق أمريكا الشمالية نموا كبيرا في سوق أجهزة الاستشعار الكمي بسبب زيادة الاستثمارات في تطوير التكنولوجيا الكمي، وزيادة اعتماد المركبات المستقلة، وتزايد الطلب على أجهزة الاستشعار الدقيقة في تطبيقات الرعاية الصحية الدفاعية. البنية التحتية للأبحاث في المنطقة، مقترنة بوجود شركات تكنولوجية رائدة، من المتوقع أن يدفع التوسع في الأسواق.

وتساعد الاستثمارات الكبيرة من القطاعين العام والخاص الولايات المتحدة على الحفاظ على مركز قيادي في بحوث التكنولوجيا الكمية. وتقود الابتكارات في البلد شراكات بين الشركات الناشئة وشركات التكنولوجيا الرئيسية والأوساط الأكاديمية، فضلا عن وجود نظام إيكولوجي قوي للابتكار. For instance, in August 2023, 18 research teams won a funding of USD 29 million from the U.S. National Science Foundation. The supportive infrastructure and conducive market conditions in the U.S. position it as a frontrunner in quantum sensor development and adoption.

The quantum sensors market is experiencing significant growth in Asia Pacific, estimated to reach USD 250 million by 2032. وتعود المنطقة إلى العديد من مؤسسات البحوث الرائدة والجامعات التي تركز على تكنولوجيا العلوم الكميّة، بما في ذلك أجهزة الاستشعار الكمي. وكثيراً ما تتعاون هذه المؤسسات مع الشركاء في الصناعة من أجل دفع الابتكارات في هذا المجال. وقد خصص كل من الولايات المتحدة وكندا تمويلاً كبيراً وموارداً من أجل التكنولوجيا الكميـة " RD " التي تشمل أجهزة استشعار كمية.

وهناك بلدان كثيرة في منطقة آسيا والمحيط الهادئ، مثل الصين واليابان وكوريا الجنوبية وسنغافورة، تستثمر بشدة في التكنولوجيات الكمية. وتهدف هذه الاستثمارات إلى تعزيز الأمن الوطني، والنهوض بالبحوث العلمية، وتطوير القدرات التكنولوجية المتطورة. The sensors can provide higher sensitivity and precision, improving the accuracy of medical examinations. فعلى سبيل المثال، في نيسان/أبريل 2022، وقّع برنامج سنغافورة للهندسة الكهرمائية مذكرة تفاهم للتعاون من أجل التعجيل بالبحث والتطوير والتعليم في مجال التكنولوجيات الكمية.

In January 2023, the Korea Research Institute of Standards and Science (KRISS) opened an institute specialized in developing military quantum computing and Sen technology. ويعتزم المعهد، الذي يقع في دايجون، و 164 كيلومترا جنوب سيول، تطوير تكنولوجيات حاسوبية واستشعارية كمية للتطبيقات العسكرية، وتعزيز المهنيين في شراكة مع الجامعات المحلية على مدى السنوات الخمس المقبلة.

Quantum Sensors Market Share

LI-COR, Inc. and AOSense Inc. together held a significant share of over 20% in the quantum sensors industry in 2023. LI-COR, Inc. is a leading manufacturer of scientific instruments and software used for environmental and biotechnology research. وتقدم الشركة مجموعة من أجهزة الاستشعار والأدوات التي تستخدم التكنولوجيات المتقدمة، بما في ذلك بعضها الذي قد يتضمن مبادئ ميكانيكية كمية. وتستخدم منتجات الشركة على نطاق واسع في مجال الرصد البيئي، وبحوث فيزيولوجيا النباتات، وعلم الغلاف الجوي.

AOSense Inc. is a prominent players in the market, specializing in the development and commercialization of precision quantumens technologies. وهو متخصص في تطوير الساعات الذرية المتقدمة على أساس مبادئ كمية. وتوفر هذه الساعات الذرية دقة واستقرارا استثنائيين، مما يجعلها مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك حفظ الوقت، والتزامن، والملاحة.

Quantum Sensors Market Companies

والجهات الفاعلة الرئيسية العاملة في صناعة أجهزة الاستشعار الكمي هي:

• LI-COR, Inc.
• AOSense
• M Squared Lasers
• الهوية
• Campbell Scientific Inc.
• الذرات
• الصكوك التأسيسية

Quantum Sensors Industry News

• In October 2023, IDQ and SK Telecom completed five years of collaboration. The two companies joined forces to accelerate the market adoption of quantum-safe security and quantumens solutions. وعلى مدى السنوات الخمس الماضية، قام كل من ID Quantique و SK Telecom بتنفيذ عدة مشاريع ابتكارية، بدءا من عام 2019 عندما نُشرت تكنولوجيا التوزيع الرئيسية للكميات في منطقة SK Telecom.
• In June 2021, Atomionics invested USD 2.5 million in building quantum sensors in Singapore. ووسع الفريق نطاق فريقه للتعجيل بتطوير تكنولوجيا الاستشعار الخاصة به. The company assembled the optical and electronic components of a quantum sensor in a robust form to bring it out of the laboratory. وبنى مقياسا ذرويا محمولا يمكن أن يقيس الجاذبية إلى درجة أعلى من المقاييس التجارية القائمة، ويمكن أن يكشف عن معلومات عن الهياكل الواقعة تحت سطح الأرض.

ويتضمن تقرير البحوث المتعلقة بسوق أجهزة الاستشعار الكمي تغطية متعمقة للصناعة، مع تقديرات " متوقعة من حيث الإيرادات (وحدات الملايين من دولارات الولايات المتحدة) من 2024 إلى 2032، فيما يتعلق بالجزأين التاليين:

السوق حسب النوع

• الساعات الذرية
• Magnetometers
• الخرافات
• Gyroscopes
• أجهزة الاستشعار الصوتية
• التداخل
• التصوير الكمي

السوق، حسب المنبر

• الذرات المحايدة
• Photons
• أيون محاصرة
• الصمود المغناطيسي النووي
• Optomechanics

Market, By End Use

• الدفاع عن الفضاء الجوي
• البيئة الزراعية
• البنزين
• النقل
• الرعاية الصحية
• التشغيل الآلي
• التشييد
• جهات أخرى

السوق، حسب الطلب

• الرصد البيئي
• التصوير الطبي
• قياس الدقة
• LiDAR

وترد المعلومات المذكورة أعلاه في المناطق والبلدان التالية:

• أمريكا الشمالية
  • الولايات المتحدة
  • كندا
• أوروبا
  • ألمانيا
  • UK
  • فرنسا
  • إيطاليا
  • إسبانيا
  • بقية أوروبا
• آسيا والمحيط الهادئ
  • الصين
  • اليابان
  • الهند
  • جنوب كوريا
  • ANZ
  • بقية آسيا والمحيط الهادئ
• أمريكا اللاتينية
  • البرازيل
  • المكسيك
  • بقية أمريكا اللاتينية
• MEA
  • UAE
  • GCC
  • جنوب أفريقيا
  • بقية الاتفاقات البيئية