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 世界の量子技術産業2025年：技術、市場、投資と機会The Global Quantum Technology Industry 2025: Technologies, Markets, Investments and Opportunities 2025年第1四半期は、量子テクノロジーへの投資が著しく急増し、調達額は12.5億ドルを超え、2024年第1四半期から125％増加した。このような資金調達の加速は、量子技術の商業化に対する投資家... もっと見る
サマリー
2025年第1四半期は、量子テクノロジーへの投資が著しく急増し、調達額は12.5億ドルを超え、2024年第1四半期から125％増加した。このような資金調達の加速は、量子技術の商業化に対する投資家の信頼が高まっていることを示すものであり、資本は少ないながらも有利な立場にある企業に集中している。市場は、量子コンピューティング、センシング、通信の技術的進歩によって急速に拡大している。 主な資金調達ラウンドは以下の通り
IonQは、買収戦略により、最大のピュアプレイ量子コンピューティング企業となり、この分野のリーダーに浮上した。オックスフォード・アイオニクスの10億7500万ドルでの買収と、スイスの量子暗号プロバイダーID Quantiqueの買収により、IonQはコンピューティング・ハードウェアから量子安全セキュリティ・ソリューションまで、複数の量子市場セグメントを獲得することになる。この統合傾向は、ハードウェア、ソフトウェア、制御システム、サイバーセキュリティ・ソリューションを統合した量子技術スタックへの市場の進化を反映している。現在、既知の量子コンピューティング企業の50％以上が、大手ハードウェア企業や制御企業のプラットフォームを利用しており、これは業界の標準化とエコシステムの成熟を示している。
2025年にはいくつかの重要なマイルストーンがあり、量子技術の実用的な可能性が証明されている：
政府の支援は依然として重要であり、累積公的資金は445億ドル、2024年には31億ドルが追加される。英国の国家サイバーセキュリティセンターは、2035年のポスト量子暗号移行スケジュールを策定し、中国は2020年から2024年の間に世界の量子特許出願件数の50％以上を占め、量子特許出願件数をリードしている。
2025年第2四半期の主な投資は以下の通り：
投資家の間では、量子コンピューティングは人工知能に続く「次の大きな出来事」であり、量子テクノロジーは製薬、金融、物流、サイバーセキュリティーなどの業界に革命をもたらすと認識されつつある。画期的な研究成果、巨額の投資流入、企業の買収戦略、政府の規制支援などが融合することで、量子テクノロジー分野は2025年に、実験的な将来性から商業的な現実性へと移行することを示している。量子テクノロジー産業は、理論的な可能性と実用的な応用が出会う変曲点に立っており、新興テクノロジーの展望の中で最も魅力的な投資機会の一つとなっている。
本レポートは、急速に発展する量子テクノロジー業界を分析し、投資家、技術リーダー、戦略的意思決定者がこの変革期を乗り切るために不可欠な情報を提供します。本レポートは460ページにわたる包括的な市場調査であり、量子革命が理論的な概念から商業的な現実へと進展する過程を検証し、量子コンピューティング、通信、センシング、新興アプリケーションの2046年までの市場機会を分析しています。
本レポートではまず、2025年における量子技術の投資急増を詳細に検証し、第一次量子革命（基礎物理学）から第二次量子革命（実用化）への移行に焦点を当てている。主な進展としては、フォールトトレラント量子コンピューティングの画期的な成果、量子鍵配布ネットワークの普及、商用アプリケーションにおける量子センサーの出現などが挙げられる。
レポートの内容は以下の通り：
量子コンピューティング：
量子化学と人工知能：
量子通信インフラ：
量子センシング技術：
量子電池とエネルギー貯蔵：
量子技術のための先端材料：
世界市場分析と投資情報：
量子技術産業には、A* Quantum、AbaQus、Absolut System、Adaptive Finance Technologies、Aegiq、Agnostiq GmbH、Algorithmiq Oy、Airbus、Alea Quantum、Alpine Quantum Technologies GmbH (AQT)、Alice&Bob、Aliro Quantum、Anametric Inc.など、300社以上の企業が参加しています。,アニオンシステムズ社、Aqarios GmbH、Aquark Technologies、Archer Materials、Arclight Quantum、Arctic Instruments、Arqit Quantum Inc、ARQUE Systems GmbH、Artificial Brain、Artilux、Atlantic Quantum、Atom Computing、Atom Quantum Labs、Atomionics、Atos Quantum、Baidu Inc、BEIT, Bleximo, BlueQubit, Bohr Quantum Technology, Bosch Quantum Sensing, BosonQ Ps, C12 Quantum Electronics, Cambridge Quantum Computing (CQC), CAS Cold Atom, Cerca Magnetics, CEW Systems Canada Inc、CryptoNext Security, Crystal Quantum Computing, D-Wave Systems, Dirac, Diraq, Delft Circuits, Delta g, Duality Quantum Photonics, EeroQ, eleQtron, Element Six, Elyah, Entropica Labs, Ephos, Equal1.labs, EuQlid, Groove Quantum, EvolutionQ, Exail Quantum Sensors, EYL, First Quantum Inc、富士通、Genesis Quantum Technology、GenMat、Good Chemistry、Google Quantum AI、g2-Zero、Haiqu、Hefei Wanzheng Quantum Technology Co.Ltd.、High Q Technologies Inc、Horizon Quantum Computing、HQS Quantum Simulations、HRL、Huayi Quantum、IBM、Icarus Quantum、Icosa Computing、ID Quantique、InfinityQ、Infineon Technologies AG、InfiniQuant、Infleqtion、Intel、IonQ、ISARA Corporation、IQM Quantum Computers、JiJ、JoS QUANTUM GmbH、KEEQuant GmbH、KETS Quantum Security、Ki3 Photonics、Kipu Quantum、Kiutra GmbH、Kuano Limited、Kvantify、levelQuantum、Ligentec、LQUOM、Lux Quanta、M Squared Lasers、Mag4Health、MagiQ Technologies、Materials Nexus、Maybell Quantum Industries、memQ、Menlo Systems GmbH、Menten AI、Mesa Quantum、MicroAlgo、Microsoft、Mind Foundry、Miraex、Molecular Quantum Solutions、Montana Instruments、Mphasis、Multiverse Computing、Mycryofirm、Nanofiber Quantum Technologiesなど....
目次1 EXECUTIVE SUMMARY 23
1.1 2025年の量子技術市場：投資急増 23
1.2 第1次量子革命と第2次量子革命 24
1.3 現在の量子技術市場展望 24
1.3.1 主要開発 25
1.4 量子技術投資展望 26
1.4.1 市場投資総額 2012-2025 26
1.4.2 技術別 36
1.4.3 企業別 37
1.4.4 地域別 37
1.4.4.1 北米の量子市場 38
1.4.4.2 アジアの量子市場 38
1.4.4.3 欧州の量子市場 38
1.5 世界の政府の取り組みと資金 39
1.6 2020-2025 年の市場動向 41
1.7 量子技術導入の課題 50
2 量子コンピューティング 52
2.1 量子コンピューティングとは？52
2.1.1 動作原理 53
2.1.2 古典コンピューティングと量子コンピューティング 54
2.1.3 量子コンピューティング技術 56
2.1.3.1 量子エミュレータ 58
2.1.3.2 量子インスパイアコンピューティング 59
2.1.3.3 量子アニーリングコンピュータ 59
2.1.3.4 量子シミュレータ 59
2.1.3.5 デジタル量子コンピュータ 59
2.1.3.6 連続変数量子コンピュータ 60
2.1.3.7 計測に基づく量子コンピューティング（MBQC） 60
2.1.3.8 トポロジカル量子コンピューティング 60
2.1.3.9 量子アクセラレータ 60
2.1.4 他の技術との競合 60
2.1.5 量子アルゴリズム 63
2.1.5.1 量子ソフトウェアスタック 63
2.1.5.2 量子機械学習 64
2.1.5.3 量子シミュレーション 65
2.1.5.4 量子最適化 65
2.1.5.5 量子暗号 65
2.1.5.5.1 量子鍵配布（QKD） 66
2.1.5.5.2 ポスト量子暗号 66
2.1.6 ハードウェア 67
2.1.6.1 キュービット技術 68
2.1.6.1.1 超伝導キュービット 69
2.1.6.1.1 技術解説 69
2.1.6.1.1.2 材料 71
2.1.6.1.1.3 市場関係者 72
2.1.6.1.1.4 Swot 分析 73
2.1.6.1.2 トラップド・イオン型キュービット 74
2.1.6.1.2.1 技術概要 74
2.1.6.1.2.2 材料 76
2.1.6.1.2.2.1 光学部品の集積化 76
2.1.6.1.2.2 高品質ミラーと光キャビティの組み込み 77
2.1.6.1.1.2.2.3 真空包装と封止のエンジニアリング 77
2.1.6.1.2.2.4 廃熱の除去 77
2.1.6.1.2.3 市場関係者 78
2.1.6.1.2.4 スウォット分析 79
2.1.6.1.3 Silicon Spin Qubits 79
2.1.6.1.3.1 技術の説明 79
2.1.6.1.3.2 量子ドット 80
2.1.6.1.3.3 市場関係者 82
2.1.6.1.1.3.4 SWOT分析 83
2.1.6.1.4 トポロジカルキュービット 84
2.1.6.1.4.1 技術の説明 84
2.1.6.1.4.1.1 極低温冷却 85
2.1.6.1.4.2 市場関係者 85
2.1.6.1.4.3 SWOT分析 86
2.1.6.1.5 フォトニックキュービット 86
2.1.6.1.5.1 技術の説明 86
2.1.6.1.5.2 市場関係者 89
2.1.6.1.5.3 スウォット分析 90
2.1.6.1.6 中性原子（コールドアトム）量子ビット 91
2.1.6.1.6.1 技術解説 91
2.1.6.1.6.2 市場プレイヤー 93
2.1.6.1.6.3 SWOT分析 94
2.1.6.1.7 ダイヤモンド欠陥量子ビット 94
2.1.6.1.7.1 技術の説明 94
2.1.6.1.7.2 SWOT分析 97
2.1.6.1.7.3 市場プレイヤー 98
2.1.6.1.8 量子アニーラー 98
2.1.6.1.8.1 技術解説 98
2.1.6.1.8.2 SWOT分析 100
2.1.6.1.8.3 市場プレイヤー 101
2.1.6.2 アーキテクチャアプローチ 101
2.1.7 ソフトウェア 102
2.1.7.1 技術解説 103
2.1.7.2 クラウドベースのサービス-QCaaS（量子コンピューティング・アズ・ア・サービス）103
2.1.7.3 市場プレイヤー 104
2.2 市場の課題 107
2.3 SWOT分析 108
2.4 量子コンピューティングのバリューチェーン 109
2.5 量子コンピューティングの市場とアプリケーション 110
2.5.1 医薬品 110
2.5.1.1 市場概要 110
2.5.1.1.1 創薬 110
2.5.1.1.2 診断 111
2.5.1.1.3 分子シミュレーション 111
2.5.1.1.4 ゲノミクス 112
2.5.1.1.5 タンパク質とRNAのフォールディング 112
2.5.1.2 市場プレイヤー 112
2.5.2 化学 113
2.5.2.1 市場概観 113
2.5.2.2 市場プレーヤー 114
2.5.3 運輸 114
2.5.3.1 市場概観 114
2.5.3.2 市場プレーヤー 116
2.5.4 金融サービス 117
2.5.4.1 市場概観 117
2.5.4.2 市場プレイヤー 117
2.6 機会分析 118
2.7 技術ロードマップ 120
3 量子化学と人工知能（AI） 123
3.1 技術の説明 123
3.2 用途 123
3.3 SWOT分析 124
3.4 市場の課題 125
3.5 市場プレーヤー 125
3.6 機会分析 126
3.7 技術ロードマップ 127
4 量子通信 130
4.1 技術の説明 130
4.2 タイプ 130
4.3 応用 131
4.4 量子乱数生成器（QRNG）131
4.4.1 概要131
4.4.2アプリケーション 133
4.4.2.1 データセンター向け暗号化 133
4.4.2.2 消費者向け電子機器 134
4.4.2.3自動車/コネクテットカー135
4.4.2.4 ギャンブルとゲーム 136
4.4.2.5 モンテカルロシミュレーション 136
4.4.3 利点 137
4.4.4 光QRNG技術の動作原理 139
4.4.5 QRNG技術への非光アプローチ 140
4.4.6 SWOT分析 141
4.5 量子鍵配布（QKD） 142
4.5.1 概要 142
4.5.2 非対称鍵と対称鍵 142
4.5.3 QKDの背後にある原理 144
4.5.4 なぜQKDは他の鍵交換メカニズムよりも安全なのか？145
4.5.5 離散変数と連続変数のQKDプロトコル 146
4.5.6 主要プレイヤー 147
4.5.7 課題 148
4.5.8 SWOT分析 150
4.6 ポスト量子暗号（PQC） 150
4.6.1 概要 150
4.6.2 セキュリティシステムの統合 151
4.6.3 PQCの標準化 151
4.6.4 暗号システムのPQCへの移行 151
4.6.5 市場プレイヤー 153
4.6.6 SWOT分析 155
4.7 量子同相暗号 155
4.8 量子テレポーテーション 156
4.9 量子ネットワーク 156
4.9.1 概要 156
4.9.2 利点 157
4.9.3 信頼されたノードと信頼されたリレーの役割 157
4.9.4 エンタングルメントスワッピングと光スイッチ 157
4.9.5 O バンドにおける量子信号と古典チャネルの多重化 158
4.9.5.1 波長分割多重（WDM）と時分割多重（TDM） 159
4.9.6 双フィールド量子鍵配送（TF-QKD） 159
4.9.7 世界規模の量子通信の実現 160
4.9.8 先進光ファイバと相互接続 160
4.9.9 量子ネットワークにおける光検出器 161
4.9.9.1 アバランシェ光検出器（APD） 161
4.9.9.2 単光子アバランシェダイオード（SPAD） 162
4.9.9.3 シリコン光電子増倍管（SiPM） 162
4.9.10 クライオスタット 163
4.9.10.1 クライオスタットアーキテクチャ 164
4.9.11 インフラ要件 167
4.9.12 世界の動き 168
4.9.12.1 中国 169
4.9.12.2 欧州 169
4.9.12.3 オランダ 170
4.9.12.4 英国 170
4.9.12.5 米国 171
4.9.12.6 日本 171
4.9.13 SWOT分析 172
4.10 量子メモリー 173
4.11 量子インターネット 173
4.12 市場の課題 174
4.13 市場プレイヤー 174
4.14 機会分析 177
4.15 技術ロードマップ 178
5 量子センサー 181
5.1 技術の説明 181
5.1.1 量子センシング原理 182
5.1.2 SWOT分析 185
5.1.3 原子時計 186 5.
1.3.1 高周波発振器 187
5.1.3.1 新興発振器 187
5.1.3.2 セシウム原子 187
5.1.3.3 自己校正 187
5.1.3.4 光原子時計 188
5.1.3.4.1 チップスケール光時計 188
5.1.3.5 企業 189
5.1.3.6 SWOT分析 190
5.1.4 量子磁場センサー 191
5.1.4.1 導入 191
5.1.4.2 使用動機 192
5.1.4.3 市場機会 193
5.1.4.4 超伝導量子干渉素子（Squids） 194
5.1.4.4.1 用途 194
5.1.4.4.2 主要プレーヤー 196
5.1.4.4.3 SWOT分析 197
5.1.4.5 光励起型磁力計（OPM） 197
5.1.4.5.1 用途 198
5.1.4.5.2 主要プレーヤー 198
5.1.4.5.3 SWOT分析 199
5.1.4.6 トンネル磁気抵抗センサー（TMR） 200
5.1.5.1.4.6.1 用途 200
5.1.4.6.2 主要プレーヤー 201
5.1.4.6.3 SWOT分析 201
5.1.4.7 窒素空孔センター（N-Vセンター） 202
5.1.4.7.1 用途 202
5.1.4.7.2 主要プレーヤー 203
5.1.4.7.3 SWOT分析 204
5.1.5 量子重力計 204
5.1.5.1 技術概要 204
5.1.5.2 応用分野 205
5.1.5.3 Key players 208
5.1.5.4 SWOT分析 209
5.1.6 量子ジャイロスコープ 210
5.1.6.1 技術の説明 210
5.1.6.1.1 慣性計測ユニット（IMU） 211
5.1.6.1.2 原子量子ジャイロスコープ 211
5.1.6.2 アプリケーション 212
5.1.6.3 主要な関係者 213
5.1.6.4 SWOT分析 213
5.1.7 量子イメージセンサー 214
5.1.7.1.1 技術の概要 214
5.1.7.2 アプリケーション 215
5.1.7.3 SWOT 分析 216
5.1.7.4 主要プレイヤー 217
5.1.8 量子レーダー 221
5.1.8.1 技術の概要 221
5.1.8.2 アプリケーション 222
5.1.9 量子化学センサー 223
5.1.9.1 技術の概要 223
5.1.9.2 商業活動 223
5.1.10量子ラジオ周波数フィールドセンサー 224
5.1.10.1 概要 224
5.1.10.2 リドベリ原子を基盤とした電気場センサーと無線受信機 228
5.1.10.2.1 原理 228
5.1.10.2.2 商業化 229
5.1.10.3 窒素空孔中心ダイヤモンド電気場センサーと無線受信機 230
5.1.10.3.1 原理 230
5.1.10.3.2 応用 231
5.1.10.4 市場 233
5.1.11 量子NEMとMEM 238
5.1.11.1 技術の説明 238
5.2 市場と技術の課題 238
5.3 機会分析 239
5.4 技術ロードマップ 241
6 量子電池 244
6.1 技術の説明 244
6.2 種類 245
6.3 用途 245
6.4 SWOT 分析 246
6.5 市場課題 247
6.6 市場プレーヤー 247
6.7 機会分析 248
6.8 技術ロードマップ 249
7 量子技術用材料 252
7.1 超伝導体 253
7.1.1 概要 253
7.1.2 種類と特性 253
7.1.3 機会 253
7.7.2.1 概要 254
7.2.2 種類と特性 254
7.2.3 機会 255
7.3 ナノ材料 256
7.3.1 概要 256
7.3.2 種類と特性 256
7.3.3 機会 256
8 世界市場分析 258
8.1 市場マップ 258
8.2 主要業界プレーヤー 259
8.2.1 スタートアップ企業 260
8.2.2 技術大手 260
8.2.3 国家的イニシアチブ 261
8.3 世界市場の売上高 2018-2046 261
8.3.1 量子コンピューティング 261
8.3.2 量子センサー 262
8.3.3 QKDシステム 263
9 COMPANY PROFILES 265 （306社のプロファイル）10 調査方法 45611 用語と定義 45712 参考文献 460図表リスト
表1.第1回と第2回の量子革命24
表2.2012～2025年の量子テクノロジーへの投資額（百万米ドル）、合計。26
表3.2024～2025年の主な量子技術投資。28
表 4.2012～2025 年の量子技術投資（百万米ドル）、技術別。36
表 5.量子技術の資金調達 2022-2025 年、企業別。37
表6.量子テクノロジーへの投資額（2012～2025年、百万ドル）、地域別。 37
表 7.量子技術における世界政府の取り組み。40
表8.2020～2025年の量子技術市場の発展。 41
表9.量子技術導入の課題。50
表 10 .量子コンピューティングの応用 54
表11.古典コンピューティングと量子コンピューティングの比較55
表 12.量子コンピューティングで利用される主な量子力学的現象 56
表13.量子コンピュータの種類 56
表 14.量子コンピューティングと古典コンピューティング、量子インスパイアード・コンピューティング、ニューロモーフィック・コンピューティングとの比較分析61
表 15.従来の CMOS を超えるさまざまなコンピューティング・パラダイム。62
表 16.量子アルゴリズムの応用 63
表 17.QML のアプローチ64
表 18.異なる量子ビット実装のコヒーレンス時間。69
表 19.超電導量子ビット市場のプレーヤー 72
表 20.トラップドイオン量子コンピューターの初期化、操作、読み出し。75
表 21.イオントラップ市場のプレーヤー78
表 22 .シリコンスピン量子ビットの初期化、操作、読み出し方法。82
表23.シリコンスピンクォビットの市場関係者82
表24.トポロジカル量子ビットの初期化、操作、読み出し。85
表25.トポロジカル量子ビットの市場プレイヤー85
表26.光子量子ビットの長所と短所。87
表27.光子偏光とスクイーズ状態の比較。 87
表 28.フォトニックプラットフォーム量子コンピュータの初期化、操作、読み出し。88
表 29.フォトニック量子ビットの市場プレイヤー89
表 30.中性原子量子コンピューターの初期化、操作、読み出し。92
表 31.冷原子量子コンピュータとシミュレータの長所と短所 93
表 32.神経原子量子ビットの市場関係者。 93
表33.ダイヤモンド欠陥スピンベースコンピューティングの初期化、操作、読み出し。95
表 34 .ダイヤモンド欠陥スピンベースの量子コンピュータ開発のための主要材料 96
表 35.ダイヤモンド欠陥量子ビットの市場プレイヤー98
表 36.量子アニーラーの長所と短所。99
表 37.量子アニーラーの市場プレイヤー101
表 38.量子コンピューティングソフトウェア市場のプレーヤー104
表39.量子コンピューティングの市場課題。 107
表 40.量子コンピューティングのバリューチェーン 109
表 41.量子コンピューティングの市場と応用。110
表 42.医薬品向け量子技術の市場プレイヤー。 112
表 43.化学分野における量子コンピューティングの市場プレイヤー 114
表 44．量子コンピューティングの自動車応用、114
表 45.量子コンピューティングの輸送分野での市場プレイヤー 116
表 46．金融サービス向け量子コンピューティングの市場プレイヤー 117
表 47.量子コンピューティングの市場機会118
表 48.量子化学と人工知能（AI）の応用。 123
表49．量子化学と人工知能（AI）における市場課題。 125
表50.量子化学と人工知能（AI）の市場プレイヤー125
表51.量子化学とAIの市場機会 126
表 52.量子通信の主な種類130
表 53.量子通信のアプリケーション131
表 54.QRNGアプリケーション。133
表 55.QRNG製品を開発する主要企業。138
表56.企業別の光学QRNG。140
表 57.ポスト量子暗号の市場プレイヤー。153
表 58.量子通信の市場課題。174
表59.量子通信の市場プレイヤー174
表 60.量子通信の市場機会177
表61 .古典センサーと量子センサーの比較。 181
表 62.量子センサーにおけるアプリケーション。 182
表 63.量子センシングを可能にする技術アプローチ 183
表 64.量子センサーの価値提案184
表 65.水晶時計と原子時計の主な課題と限界186
表 66 .原子時計の分数不確かさを改善するために研究されている新しいモダリティ。188
表 67.高精度量子時間測定を開発中の企業 189
表 68.原子時計の主要企業191
表69.磁場センサーの主要性能パラメータと測定基準の比較分析192
表 70．磁界センサーの種類193
表 71.量子磁界センサーの種類別の市場機会。194
表 72.SQUIDの応用例。194
表73.SQUID（超伝導量子干渉素子）の市場機会。196
表 74.SQUIDの主要プレーヤー 196
表 75.光励起型磁力計（OPM）の用途。198
表76.光励起磁力計（OPM）の主要プレーヤー198
表77.TMR（トンネル磁気抵抗）センサーの用途。200
表78.TMR（トンネル磁気抵抗）センサーの市場プレーヤー。201
表 79.N-V中心磁場センサーの用途 203
表 80.N-Vセンター磁界センサーの主要プレーヤー203
表81.量子重力計の応用 205
表82.量子重力センシングと地下マッピングに一般的に使用される他のいくつかの技術との比較表。206
表83.量子重力計の主要プレーヤー208
表 84.量子ジャイロスコープと MEMs ジャイロスコープおよび光学ジャイロスコープとの比較。 210
表 85.量子ジャイロスコープの市場とアプリケーション 212
表 86.量子ジャイロの主要プレーヤー213
表 87.量子イメージセンサーの種類と主な特徴 215
表 88.量子イメージセンサーの用途216
表 89.量子イメージセンサーの主要プレーヤー217
表 90.量子レーダーと従来のレーダー、ライダー技術の比較。222
表 91.量子レーダーの応用223
表 92.量子 RF センサーの価値提案 224
表 93.量子 RF センサーの種類 226
表 94.量子 RF センサーの市場 233
表 95.技術移行のマイルストーン 237
表 96.量子センシングにおける市場と技術の課題239
表 97.量子センサーにおける市場機会。 239
表 98.量子電池と他の従来型電池との比較。244
表 99.量子電池の種類245
表 100.量子電池の応用245
表101.量子電池の市場課題247
表102.量子電池の市場プレーヤー247
表103.量子電池の市場機会 248
表104.量子技術の材料 252
表105.量子技術における超伝導体 253
表 106.量子テクノロジーにおけるフォトニクス、シリコンフォトニクス、光学。 254
表 107.量子テクノロジーにおけるナノ材料256
表108.量子コンピューティングの世界市場-ハードウェア、ソフトウェア、サービス（2025～2046年）（10億米ドル）。261
表 109.量子センサーの種類別市場（2025～2046年）（百万米ドル） 262
表110.QKD システムの市場、2025～2046 年（百万米ドル）。263
図のリスト
図 1.量子コンピューティング開発年表。25
図 2.2012～2025 年の量子技術への投資額（百万米ドル）、合計。 27
図 3 .各国の量子イニシアティブと資金提供39
図 4.量子コンピューティングアーキテクチャ。52
図 5.超伝導技術に基づく IBM 7量子ビットチップの初期設計。53
図 6.様々な 2 次元から 3 次元へのチップ統合技術。55
図 7.IBM Q System One 量子コンピューター。 58
図8.従来にないコンピューティング・アプローチ。62
図9.53-qubit Sycamoreプロセッサ。 65
図10.IBM量子コンピューティング・システムの内部。量子チップは中央下の小さな暗い四角の中にある。68
図11.超伝導量子コンピューター。 70
図12.超伝導量子コンピューターの概略図。 71
図13 .超伝導量子ビットに使用される部品と材料。72
図 14.超伝導量子コンピューターのSWOT分析。74
図 15.イオントラップ量子コンピューター。74
図16.イオンをトラップする様々な方法。75
図17 .Universal Quantum社のペニングトラップにおけるシャトリングイオン構造。 76
図18.トラップ型イオン量子コンピューティングのSWOT分析。79
図 19.CMOS シリコン・スピン量子ビット。80
図 20.シリコン量子ドット量子ビット。 81
図 21.シリコンスピン量子コンピュータのSWOT分析。 84
図 22.トポロジカル量子ビットの SWOT 分析 86
図 23.フォトニック量子コンピュータのSWOT分析91
図 24.様々な配置で配置された中性原子（緑色の点） 91
図 25.中性原子量子コンピューターのSWOT分析。94
図 26.NVセンターの構成要素。 95
図 27.ダイヤモンド欠陥量子コンピューターのSWOT分析。97
図 28.D-Wave 量子アニーラー。 100
図 29.量子アニーラーのSWOT分析。101
図 30.量子ソフトウェア開発プラットフォーム。102
図 31.量子コンピューティングのSWOT分析。 109
図 32.量子コンピューティングの技術ロードマップ 2025-2046.122
図 33.量子化学と AI の SWOT 分析。125
図34.量子化学とAIの技術ロードマップ 2025-2046.129
図 35.IDQ量子数発生器。132
図 36.量子乱数生成技術のSWOT分析。 141
図 37.量子鍵配布技術のSWOT分析。150
図 38.SWOT分析：ポスト量子暗号（PQC）。 155
図 39.ネットワークのSWOT分析。173
図 40.量子通信の技術ロードマップ 2025-2046.180
図 41.Q.ANT 量子粒子センサー。185
図 42.量子センサー市場のSWOT分析。186
図 43.NISTの小型光クロック。189
図44.原子時計のSWOT分析191
図45.SQUID磁力計の原理。195
図46.SQUIDのSWOT分析。 197
図47.OPMのSWOT分析 199
図48.トンネル磁気抵抗機構とTMR比のフォーマット。200
図49.TMR(トンネル磁気抵抗)センサーのSWOT分析。202
図50.N-Vセンター磁界センサーのSWOT分析。 204
図 51.量子重力計。205
図 52.量子重力計のSWOT分析。 209
図53.量子ジャイロスコープのSWOT分析。 214
図54.量子画像センシングのSWOT分析。217
図 55.量子レーダーの原理。 221
図56.量子レーダーのプロトタイプ。 222
図57.量子RFセンサー市場のロードマップ（2023～2046年）。237
図58.量子センサーの技術ロードマップ（2025～2046年）。243
図 59.電源から複数のセルで構成されるバッテリーへのエネルギー（青色）の流れの概略図。(左） 244
図 60.量子電池のSWOT分析 246
図 61.量子電池の技術ロードマップ 2025-2046 .251
図 62.量子技術産業の市場マップ259
図 63.テックジャイアンツの量子技術活動。260
図 64.量子コンピューティングの世界市場（ハードウェア、ソフトウェア、サービス）、2025-2046 年（10 億米ドル）。 262
図 65.量子センサーの種類別市場、2025～2046 年（百万米ドル）。263
図 66.QKD システムの市場、2025～2046 年（百万米ドル）。264
図 67.アーチャーEPFLスピン共鳴回路。 275
図 68 .IBM Q System One 量子コンピューター。312
図 69.ColdQuanta 量子コア（左）、物理ステーション（中央）、原子制御チップ（右）。316
図 70 .Intel Tunnel Falls 12量子ビットチップ。317
図71.IonQ社のイオントラップ 318
図72.20量子ビット量子コンピューター。 320
図73.メイベルの大型冷蔵庫。332
図74.PsiQuantum社のモジュール化された量子コンピューティング・システム・ネットワーク。362
図75.超伝導量子計測・制御システム「Ez-Q Engine 2.0」。 394
図 76.Quobly社のプロセッサ。411
図77.SemiQ最初のチップ・プロトタイプ。430
図78.SpinMagIC量子センサー。436
図 79.東芝QKD開発年表。443
図 80.東芝の量子鍵配布技術。444
Summary
The first quarter of 2025 witnessed a remarkable surge in quantum technology investments, with over $1.25 billion raised—representing a 125% increase from Q1 2024. This funding acceleration demonstrates growing investor confidence in quantum commercialization, with capital consolidating around fewer but better-positioned companies. The market is expanding rapidly, driven by technological advancements in quantum computing, sensing, and communications. Major funding rounds include:
IonQ emerges as the sector leader, becoming the largest pure-play quantum computing company through its acquisition strategy. The company's $1.075 billion acquisition of Oxford Ionics, combined with its acquisition of Swiss quantum encryption provider ID Quantique, positions IonQ to capture multiple quantum market segments from computing hardware to quantum-safe security solutions. This consolidation trend reflects the market's evolution toward integrated quantum technology stacks, combining hardware, software, control systems, and cybersecurity solutions. Over 50% of known quantum computing companies now utilize platforms from leading hardware and control firms, indicating industry standardization and ecosystem maturation.
Several significant milestones in 2025 validate quantum technology's practical potential:
These achievements, combined with improving quantum workforce capabilities, create the foundation for accelerated commercial deployment. Government backing remains crucial, with $44.5 billion in cumulative public funding and $3.1 billion added in 2024. The UK's National Cyber Security Centre established a 2035 timeline for post-quantum cryptography migration, while China leads quantum patent filings with over 50% of global quantum patents between 2020-2024.
Major investments in Q2 2025 include:
Investors increasingly recognizes quantum computing as "the next big thing" following artificial intelligence, with quantum technologies positioned to revolutionize industries from pharmaceuticals and finance to logistics and cybersecurity. The convergence of breakthrough research achievements, massive investment inflows, corporate acquisition strategies, and government regulatory support indicates that 2025 marks the quantum technology sector's transition from experimental promise to commercial reality. The quantum technology industry stands at an inflection point where theoretical potential meets practical application, making it one of the most compelling investment opportunities in the emerging technology landscape.
The Global Quantum Technology Industry 2025 report delivers an authoritative analysis of the rapidly evolving quantum technology landscape, providing essential intelligence for investors, technology leaders, and strategic decision-makers navigating this transformative sector. This comprehensive 460-page market study examines the quantum revolution's progression from theoretical concepts to commercial reality, analyzing market opportunities by 2046 across quantum computing, communications, sensing, and emerging applications.
The report begins with a detailed examination of quantum technologies' surge in investment during 2025, highlighting the transition from the first quantum revolution (fundamental physics) to the second quantum revolution (practical applications). Key developments include breakthrough achievements in fault-tolerant quantum computing, widespread deployment of quantum key distribution networks, and the emergence of quantum sensors in commercial applications. Report contents include:
Quantum Computing
Quantum Chemistry and Artificial Intelligence:
Quantum Communications Infrastructure:
Quantum Sensing Technologies:
Quantum Batteries and Energy Storage:
Advanced Materials for Quantum Technologies:
Global Market Analysis and Investment Intelligence:
The quantum technology industry features an extensive ecosystem of over 300 companies including A* Quantum, AbaQus, Absolut System, Adaptive Finance Technologies, Aegiq, Agnostiq GmbH, Algorithmiq Oy, Airbus, Alea Quantum, Alpine Quantum Technologies GmbH (AQT), Alice&Bob, Aliro Quantum, Anametric Inc., Anyon Systems Inc., Aqarios GmbH, Aquark Technologies, Archer Materials, Arclight Quantum, Arctic Instruments, Arqit Quantum Inc., ARQUE Systems GmbH, Artificial Brain, Artilux, Atlantic Quantum, Atom Computing, Atom Quantum Labs, Atomionics, Atos Quantum, Baidu Inc., BEIT, Bleximo, BlueQubit, Bohr Quantum Technology, Bosch Quantum Sensing, BosonQ Ps, C12 Quantum Electronics, Cambridge Quantum Computing (CQC), CAS Cold Atom, Cerca Magnetics, CEW Systems Canada Inc., Chipiron, Chiral Nano AG, Classiq Technologies, ColibriTD, Covesion, Crypta Labs Ltd., CryptoNext Security, Crystal Quantum Computing, D-Wave Systems, Dirac, Diraq, Delft Circuits, Delta g, Duality Quantum Photonics, EeroQ, eleQtron, Element Six, Elyah, Entropica Labs, Ephos, Equal1.labs, EuQlid, Groove Quantum, EvolutionQ, Exail Quantum Sensors, EYL, First Quantum Inc., Fujitsu, Genesis Quantum Technology, GenMat, Good Chemistry, Google Quantum AI, g2-Zero, Haiqu, Hefei Wanzheng Quantum Technology Co. Ltd., High Q Technologies Inc., Horizon Quantum Computing, HQS Quantum Simulations, HRL, Huayi Quantum, IBM, Icarus Quantum, Icosa Computing, ID Quantique, InfinityQ, Infineon Technologies AG, InfiniQuant, Infleqtion, Intel, IonQ, ISARA Corporation, IQM Quantum Computers, JiJ, JoS QUANTUM GmbH, KEEQuant GmbH, KETS Quantum Security, Ki3 Photonics, Kipu Quantum, Kiutra GmbH, Kuano Limited, Kvantify, levelQuantum, Ligentec, LQUOM, Lux Quanta, M Squared Lasers, Mag4Health, MagiQ Technologies, Materials Nexus, Maybell Quantum Industries, memQ, Menlo Systems GmbH, Menten AI, Mesa Quantum, MicroAlgo, Microsoft, Mind Foundry, Miraex, Molecular Quantum Solutions, Montana Instruments, Mphasis, Multiverse Computing, Mycryofirm, Nanofiber Quantum Technologies and more.....
Table of Contents1 EXECUTIVE SUMMARY 23
1.1 Quantum Technologies Market in 2025: Surge in Investment 23
1.2 First and second quantum revolutions 24
1.3 Current quantum technology market landscape 24
1.3.1 Key developments 25
1.4 Quantum Technologies Investment Landscape 26
1.4.1 Total market investments 2012-2025 26
1.4.2 By technology 36
1.4.3 By company 37
1.4.4 By region 37
1.4.4.1 The Quantum Market in North America 38
1.4.4.2 The Quantum Market in Asia 38
1.4.4.3 The Quantum Market in Europe 38
1.5 Global government initiatives and funding 39
1.6 Market developments 2020-2025 41
1.7 Challenges for quantum technologies adoption 50
2 QUANTUM COMPUTING 52
2.1 What is quantum computing? 52
2.1.1 Operating principle 53
2.1.2 Classical vs quantum computing 54
2.1.3 Quantum computing technology 56
2.1.3.1 Quantum emulators 58
2.1.3.2 Quantum inspired computing 59
2.1.3.3 Quantum annealing computers 59
2.1.3.4 Quantum simulators 59
2.1.3.5 Digital quantum computers 59
2.1.3.6 Continuous variables quantum computers 60
2.1.3.7 Measurement Based Quantum Computing (MBQC) 60
2.1.3.8 Topological quantum computing 60
2.1.3.9 Quantum Accelerator 60
2.1.4 Competition from other technologies 60
2.1.5 Quantum algorithms 63
2.1.5.1 Quantum Software Stack 63
2.1.5.2 Quantum Machine Learning 64
2.1.5.3 Quantum Simulation 65
2.1.5.4 Quantum Optimization 65
2.1.5.5 Quantum Cryptography 65
2.1.5.5.1 Quantum Key Distribution (QKD) 66
2.1.5.5.2 Post-Quantum Cryptography 66
2.1.6 Hardware 67
2.1.6.1 Qubit Technologies 68
2.1.6.1.1 Superconducting Qubits 69
2.1.6.1.1.1 Technology description 69
2.1.6.1.1.2 Materials 71
2.1.6.1.1.3 Market players 72
2.1.6.1.1.4 Swot analysis 73
2.1.6.1.2 Trapped Ion Qubits 74
2.1.6.1.2.1 Technology description 74
2.1.6.1.2.2 Materials 76
2.1.6.1.2.2.1 Integrating optical components 76
2.1.6.1.2.2.2 Incorporating high-quality mirrors and optical cavities 77
2.1.6.1.2.2.3 Engineering the vacuum packaging and encapsulation 77
2.1.6.1.2.2.4 Removal of waste heat 77
2.1.6.1.2.3 Market players 78
2.1.6.1.2.4 Swot analysis 79
2.1.6.1.3 Silicon Spin Qubits 79
2.1.6.1.3.1 Technology description 79
2.1.6.1.3.2 Quantum dots 80
2.1.6.1.3.3 Market players 82
2.1.6.1.3.4 SWOT analysis 83
2.1.6.1.4 Topological Qubits 84
2.1.6.1.4.1 Technology description 84
2.1.6.1.4.1.1 Cryogenic cooling 85
2.1.6.1.4.2 Market players 85
2.1.6.1.4.3 SWOT analysis 86
2.1.6.1.5 Photonic Qubits 86
2.1.6.1.5.1 Technology description 86
2.1.6.1.5.2 Market players 89
2.1.6.1.5.3 Swot analysis 90
2.1.6.1.6 Neutral atom (cold atom) qubits 91
2.1.6.1.6.1 Technology description 91
2.1.6.1.6.2 Market players 93
2.1.6.1.6.3 Swot analysis 94
2.1.6.1.7 Diamond-defect qubits 94
2.1.6.1.7.1 Technology description 94
2.1.6.1.7.2 SWOT analysis 97
2.1.6.1.7.3 Market players 98
2.1.6.1.8 Quantum annealers 98
2.1.6.1.8.1 Technology description 98
2.1.6.1.8.2 SWOT analysis 100
2.1.6.1.8.3 Market players 101
2.1.6.2 Architectural Approaches 101
2.1.7 Software 102
2.1.7.1 Technology description 103
2.1.7.2 Cloud-based services- QCaaS (Quantum Computing as a Service). 103
2.1.7.3 Market players 104
2.2 Market challenges 107
2.3 SWOT analysis 108
2.4 Quantum computing value chain 109
2.5 Markets and applications for quantum computing 110
2.5.1 Pharmaceuticals 110
2.5.1.1 Market overview 110
2.5.1.1.1 Drug discovery 110
2.5.1.1.2 Diagnostics 111
2.5.1.1.3 Molecular simulations 111
2.5.1.1.4 Genomics 112
2.5.1.1.5 Proteins and RNA folding 112
2.5.1.2 Market players 112
2.5.2 Chemicals 113
2.5.2.1 Market overview 113
2.5.2.2 Market players 114
2.5.3 Transportation 114
2.5.3.1 Market overview 114
2.5.3.2 Market players 116
2.5.4 Financial services 117
2.5.4.1 Market overview 117
2.5.4.2 Market players 117
2.6 Opportunity analysis 118
2.7 Technology roadmap 120
3 QUANTUM CHEMISTRY AND ARTIFICAL INTELLIGENCE (AI) 123
3.1 Technology description 123
3.2 Applications 123
3.3 SWOT analysis 124
3.4 Market challenges 125
3.5 Market players 125
3.6 Opportunity analysis 126
3.7 Technology roadmap 127
4 QUANTUM COMMUNICATIONS 130
4.1 Technology description 130
4.2 Types 130
4.3 Applications 131
4.4 Quantum Random Numbers Generators (QRNG) 131
4.4.1 Overview 131
4.4.2 Applications 133
4.4.2.1 Encryption for Data Centers 133
4.4.2.2 Consumer Electronics 134
4.4.2.3 Automotive/Connected Vehicle 135
4.4.2.4 Gambling and Gaming 136
4.4.2.5 Monte Carlo Simulations 136
4.4.3 Advantages 137
4.4.4 Principle of Operation of Optical QRNG Technology 139
4.4.5 Non-optical approaches to QRNG technology 140
4.4.6 SWOT Analysis 141
4.5 Quantum Key Distribution (QKD) 142
4.5.1 Overview 142
4.5.2 Asymmetric and Symmetric Keys 142
4.5.3 Principle behind QKD 144
4.5.4 Why is QKD More Secure Than Other Key Exchange Mechanisms? 145
4.5.5 Discrete Variable vs. Continuous Variable QKD Protocols 146
4.5.6 Key Players 147
4.5.7 Challenges 148
4.5.8 SWOT Analysis 150
4.6 Post-quantum cryptography (PQC) 150
4.6.1 Overview 150
4.6.2 Security systems integration 151
4.6.3 PQC standardization 151
4.6.4 Transitioning cryptographic systems to PQC 151
4.6.5 Market players 153
4.6.6 SWOT Analysis 155
4.7 Quantum homomorphic cryptography 155
4.8 Quantum Teleportation 156
4.9 Quantum Networks 156
4.9.1 Overview 156
4.9.2 Advantages 157
4.9.3 Role of Trusted Nodes and Trusted Relays 157
4.9.4 Entanglement Swapping and Optical Switches 157
4.9.5 Multiplexing quantum signals with classical channels in the O-band 158
4.9.5.1 Wavelength-division multiplexing (WDM) and time-division multiplexing (TDM) 159
4.9.6 Twin-Field Quantum Key Distribution (TF-QKD) 159
4.9.7 Enabling global-scale quantum communication 160
4.9.8 Advanced optical fibers and interconnects 160
4.9.9 Photodetectors in quantum networks 161
4.9.9.1 Avalanche photodetectors (APDs) 161
4.9.9.2 Single-photon avalanche diodes (SPADs) 162
4.9.9.3 Silicon Photomultipliers (SiPMs) 162
4.9.10 Cryostats 163
4.9.10.1 Cryostat architectures 164
4.9.11 Infrastructure requirements 167
4.9.12 Global activity 168
4.9.12.1 China 169
4.9.12.2 Europe 169
4.9.12.3 The Netherlands 170
4.9.12.4 The United Kingdom 170
4.9.12.5 US 171
4.9.12.6 Japan 171
4.9.13 SWOT analysis 172
4.10 Quantum Memory 173
4.11 Quantum Internet 173
4.12 Market challenges 174
4.13 Market players 174
4.14 Opportunity analysis 177
4.15 Technology roadmap 178
5 QUANTUM SENSORS 181
5.1 Technology description 181
5.1.1 Quantum Sensing Principles 182
5.1.2 SWOT analysis 185
5.1.3 Atomic Clocks 186
5.1.3.1 High frequency oscillators 187
5.1.3.1.1 Emerging oscillators 187
5.1.3.2 Caesium atoms 187
5.1.3.3 Self-calibration 187
5.1.3.4 Optical atomic clocks 188
5.1.3.4.1 Chip-scale optical clocks 188
5.1.3.5 Companies 189
5.1.3.6 SWOT analysis 190
5.1.4 Quantum Magnetic Field Sensors 191
5.1.4.1 Introduction 191
5.1.4.2 Motivation for use 192
5.1.4.3 Market opportunity 193
5.1.4.4 Superconducting Quantum Interference Devices (Squids) 194
5.1.4.4.1 Applications 194
5.1.4.4.2 Key players 196
5.1.4.4.3 SWOT analysis 197
5.1.4.5 Optically Pumped Magnetometers (OPMs) 197
5.1.4.5.1 Applications 198
5.1.4.5.2 Key players 198
5.1.4.5.3 SWOT analysis 199
5.1.4.6 Tunneling Magneto Resistance Sensors (TMRs) 200
5.1.4.6.1 Applications 200
5.1.4.6.2 Key players 201
5.1.4.6.3 SWOT analysis 201
5.1.4.7 Nitrogen Vacancy Centers (N-V Centers) 202
5.1.4.7.1 Applications 202
5.1.4.7.2 Key players 203
5.1.4.7.3 SWOT analysis 204
5.1.5 Quantum Gravimeters 204
5.1.5.1 Technology description 204
5.1.5.2 Applications 205
5.1.5.3 Key players 208
5.1.5.4 SWOT analysis 209
5.1.6 Quantum Gyroscopes 210
5.1.6.1 Technology description 210
5.1.6.1.1 Inertial Measurement Units (IMUs) 211
5.1.6.1.2 Atomic quantum gyroscopes 211
5.1.6.2 Applications 212
5.1.6.3 Key players 213
5.1.6.4 SWOT analysis 213
5.1.7 Quantum Image Sensors 214
5.1.7.1 Technology description 214
5.1.7.2 Applications 215
5.1.7.3 SWOT analysis 216
5.1.7.4 Key players 217
5.1.8 Quantum Radar 221
5.1.8.1 Technology description 221
5.1.8.2 Applications 222
5.1.9 Quantum Chemical Sensors 223
5.1.9.1 Technology overview 223
5.1.9.2 Commercial activities 223
5.1.10 Quantum Radio Frequency Field Sensors 224
5.1.10.1 Overview 224
5.1.10.2 Rydberg Atom Based Electric Field Sensors and Radio Receivers 228
5.1.10.2.1 Principles 228
5.1.10.2.2 Commercialization 229
5.1.10.3 Nitrogen-Vacancy Centre Diamond Electric Field Sensors and Radio Receivers 230
5.1.10.3.1 Principles 230
5.1.10.3.2 Applications 231
5.1.10.4 Market 233
5.1.11 Quantum NEM and MEMs 238
5.1.11.1 Technology description 238
5.2 Market and technology challenges 238
5.3 Opportunity analysis 239
5.4 Technology roadmap 241
6 QUANTUM BATTERIES 244
6.1 Technology description 244
6.2 Types 245
6.3 Applications 245
6.4 SWOT analysis 246
6.5 Market challenges 247
6.6 Market players 247
6.7 Opportunity analysis 248
6.8 Technology roadmap 249
7 MATERIALS FOR QUANTUM TECHNOLOGIES 252
7.1 Superconductors 253
7.1.1 Overview 253
7.1.2 Types and Properties 253
7.1.3 Opportunities 253
7.2 Photonics, Silicon Photonics and Optical Components 254
7.2.1 Overview 254
7.2.2 Types and Properties 254
7.2.3 Opportunities 255
7.3 Nanomaterials 256
7.3.1 Overview 256
7.3.2 Types and Properties 256
7.3.3 Opportunities 256
8 GLOBAL MARKET ANALYSIS 258
8.1 Market map 258
8.2 Key industry players 259
8.2.1 Start-ups 260
8.2.2 Tech Giants 260
8.2.3 National Initiatives 261
8.3 Global market revenues 2018-2046 261
8.3.1 Quantum computing 261
8.3.2 Quantum Sensors 262
8.3.3 QKD systems 263
9 COMPANY PROFILES 265 (306 company profiles)10 RESEARCH METHODOLOGY 45611 TERMS AND DEFINITIONS 45712 REFERENCES 460List of Tables/GraphsList of Tables
Table 1. First and second quantum revolutions. 24
Table 2. Quantum Technology investments 2012-2025 (millions USD), total. 26
Table 3. Major Quantum Technologies Investments 2024-2025. 28
Table 4. Quantum Technology investments 2012-2025 (millions USD), by technology. 36
Table 5. Quantum Technology Funding 2022-2025, by company. 37
Table 6. Quantum Technology investments 2012-2025 (millions USD), by region. 37
Table 7. Global government initiatives in quantum technologies. 40
Table 8. Quantum technologies market developments 2020-2025. 41
Table 9. Challenges for quantum technologies adoption. 50
Table 10. Applications for quantum computing 54
Table 11. Comparison of classical versus quantum computing. 55
Table 12. Key quantum mechanical phenomena utilized in quantum computing. 56
Table 13. Types of quantum computers. 56
Table 14. Comparative analysis of quantum computing with classical computing, quantum-inspired computing, and neuromorphic computing. 61
Table 15. Different computing paradigms beyond conventional CMOS. 62
Table 16. Applications of quantum algorithms. 63
Table 17. QML approaches. 64
Table 18. Coherence times for different qubit implementations. 69
Table 19. Superconducting qubit market players. 72
Table 20. Initialization, manipulation and readout for trapped ion quantum computers. 75
Table 21. Ion trap market players. 78
Table 22. Initialization, manipulation, and readout methods for silicon-spin qubits. 82
Table 23. Silicon spin qubits market players. 82
Table 24. Initialization, manipulation and readout of topological qubits. 85
Table 25. Topological qubits market players. 85
Table 26. Pros and cons of photon qubits. 87
Table 27. Comparison of photon polarization and squeezed states. 87
Table 28. Initialization, manipulation and readout of photonic platform quantum computers. 88
Table 29. Photonic qubit market players. 89
Table 30. Initialization, manipulation and readout for neutral-atom quantum computers. 92
Table 31. Pros and cons of cold atoms quantum computers and simulators 93
Table 32. Neural atom qubit market players. 93
Table 33. Initialization, manipulation and readout of Diamond-Defect Spin-Based Computing. 95
Table 34. Key materials for developing diamond-defect spin-based quantum computers. 96
Table 35. Diamond-defect qubits market players. 98
Table 36. Pros and cons of quantum annealers. 99
Table 37. Quantum annealers market players. 101
Table 38. Quantum computing software market players. 104
Table 39. Market challenges in quantum computing. 107
Table 40. Quantum computing value chain. 109
Table 41. Markets and applications for quantum computing. 110
Table 42. Market players in quantum technologies for pharmaceuticals. 112
Table 43. Market players in quantum computing for chemicals. 114
Table 44. Automotive applications of quantum computing, 114
Table 45. Market players in quantum computing for transportation. 116
Table 46. Market players in quantum computing for financial services 117
Table 47. Market opportunities in quantum computing. 118
Table 48. Applications in quantum chemistry and artificial intelligence (AI). 123
Table 49. Market challenges in quantum chemistry and Artificial Intelligence (AI). 125
Table 50. Market players in quantum chemistry and AI. 125
Table 51. Market opportunities in quantum chemistry and AI. 126
Table 52. Main types of quantum communications. 130
Table 53. Applications in quantum communications. 131
Table 54. QRNG applications. 133
Table 55. Key Players Developing QRNG Products. 138
Table 56. Optical QRNG by company. 140
Table 57. Market players in post-quantum cryptography. 153
Table 58. Market challenges in quantum communications. 174
Table 59. Market players in quantum communications. 174
Table 60. Market opportunities in quantum communications. 177
Table 61. Comparison between classical and quantum sensors. 181
Table 62. Applications in quantum sensors. 182
Table 63. Technology approaches for enabling quantum sensing 183
Table 64. Value proposition for quantum sensors. 184
Table 65. Key challenges and limitations of quartz crystal clocks vs. atomic clocks. 186
Table 66. New modalities being researched to improve the fractional uncertainty of atomic clocks. 188
Table 67. Companies developing high-precision quantum time measurement 189
Table 68. Key players in atomic clocks. 191
Table 69. Comparative analysis of key performance parameters and metrics of magnetic field sensors. 192
Table 70. Types of magnetic field sensors. 193
Table 71. Market opportunity for different types of quantum magnetic field sensors. 194
Table 72. Applications of SQUIDs. 194
Table 73. Market opportunities for SQUIDs (Superconducting Quantum Interference Devices). 196
Table 74. Key players in SQUIDs. 196
Table 75. Applications of optically pumped magnetometers (OPMs). 198
Table 76. Key players in Optically Pumped Magnetometers (OPMs). 198
Table 77. Applications for TMR (Tunneling Magnetoresistance) sensors. 200
Table 78. Market players in TMR (Tunneling Magnetoresistance) sensors. 201
Table 79. Applications of N-V center magnetic field centers 203
Table 80. Key players in N-V center magnetic field sensors. 203
Table 81. Applications of quantum gravimeters 205
Table 82. Comparative table between quantum gravity sensing and some other technologies commonly used for underground mapping. 206
Table 83. Key players in quantum gravimeters. 208
Table 84. Comparison of quantum gyroscopes with MEMs gyroscopes and optical gyroscopes. 210
Table 85. Markets and applications for quantum gyroscopes. 212
Table 86. Key players in quantum gyroscopes. 213
Table 87. Types of quantum image sensors and their key features/. 215
Table 88. Applications of quantum image sensors. 216
Table 89. Key players in quantum image sensors. 217
Table 90. Comparison of quantum radar versus conventional radar and lidar technologies. 222
Table 91. Applications of quantum radar. 223
Table 92. Value Proposition of Quantum RF Sensors 224
Table 93. Types of Quantum RF Sensors 226
Table 94. Markets for Quantum RF Sensors 233
Table 95. Technology Transition Milestones. 237
Table 96. Market and technology challenges in quantum sensing. 239
Table 97. Market opportunities in quantum sensors. 239
Table 98. Comparison between quantum batteries and other conventional battery types. 244
Table 99. Types of quantum batteries. 245
Table 100. Applications of quantum batteries. 245
Table 101. Market challenges in quantum batteries. 247
Table 102. Market players in quantum batteries. 247
Table 103. Market opportunities in quantum batteries. 248
Table 104. Materials in Quantum Technology. 252
Table 105. Superconductors in quantum technology. 253
Table 106. Photonics, silicon photonics and optics in quantum technology. 254
Table 107. Nanomaterials in quantum technology. 256
Table 108. Global Market for Quantum Computing - Hardware, Software & Services (2025-2046) (billions USD). 261
Table 109. Markets for quantum sensors, by types, 2025-2046 (Millions USD) 262
Table 110. Markets for QKD systems, 2025-2046 (Millions USD). 263
List of Figures
Figure 1. Quantum computing development timeline. 25
Figure 2. Quantum Technology investments 2012-2025 (millions USD), total. 27
Figure 3. National quantum initiatives and funding. 39
Figure 4. Quantum computing architectures. 52
Figure 5. An early design of an IBM 7-qubit chip based on superconducting technology. 53
Figure 6. Various 2D to 3D chips integration techniques into chiplets. 55
Figure 7. IBM Q System One quantum computer. 58
Figure 8. Unconventional computing approaches. 62
Figure 9. 53-qubit Sycamore processor. 65
Figure 10. Interior of IBM quantum computing system. The quantum chip is located in the small dark square at center bottom. 68
Figure 11. Superconducting quantum computer. 70
Figure 12. Superconducting quantum computer schematic. 71
Figure 13. Components and materials used in a superconducting qubit. 72
Figure 14. SWOT analysis for superconducting quantum computers:. 74
Figure 15. Ion-trap quantum computer. 74
Figure 16. Various ways to trap ions. 75
Figure 17. Universal Quantum’s shuttling ion architecture in their Penning traps. 76
Figure 18. SWOT analysis for trapped-ion quantum computing. 79
Figure 19. CMOS silicon spin qubit. 80
Figure 20. Silicon quantum dot qubits. 81
Figure 21. SWOT analysis for silicon spin quantum computers. 84
Figure 22. SWOT analysis for topological qubits 86
Figure 23 . SWOT analysis for photonic quantum computers. 91
Figure 24. Neutral atoms (green dots) arranged in various configurations 91
Figure 25. SWOT analysis for neutral-atom quantum computers. 94
Figure 26. NV center components. 95
Figure 27. SWOT analysis for diamond-defect quantum computers. 97
Figure 28. D-Wave quantum annealer. 100
Figure 29. SWOT analysis for quantum annealers. 101
Figure 30. Quantum software development platforms. 102
Figure 31. SWOT analysis for quantum computing. 109
Figure 32. Technology roadmap for quantum computing 2025-2046. 122
Figure 33. SWOT analysis for quantum chemistry and AI. 125
Figure 34. Technology roadmap for quantum chemistry and AI 2025-2046. 129
Figure 35. IDQ quantum number generators. 132
Figure 36. SWOT Analysis of Quantum Random Number Generator Technology. 141
Figure 37. SWOT Analysis of Quantum Key Distribution Technology. 150
Figure 38. SWOT Analysis: Post Quantum Cryptography (PQC). 155
Figure 39. SWOT analysis for networks. 173
Figure 40. Technology roadmap for quantum communications 2025-2046. 180
Figure 41. Q.ANT quantum particle sensor. 185
Figure 42. SWOT analysis for quantum sensors market. 186
Figure 43. NIST's compact optical clock. 189
Figure 44. SWOT analysis for atomic clocks. 191
Figure 45.Principle of SQUID magnetometer. 195
Figure 46. SWOT analysis for SQUIDS. 197
Figure 47. SWOT analysis for OPMs 199
Figure 48. Tunneling magnetoresistance mechanism and TMR ratio formats. 200
Figure 49. SWOT analysis for TMR (Tunneling Magnetoresistance) sensors. 202
Figure 50. SWOT analysis for N-V Center Magnetic Field Sensors. 204
Figure 51. Quantum Gravimeter. 205
Figure 52. SWOT analysis for Quantum Gravimeters. 209
Figure 53. SWOT analysis for Quantum Gyroscopes. 214
Figure 54. SWOT analysis for Quantum image sensing. 217
Figure 55. Principle of quantum radar. 221
Figure 56. Illustration of a quantum radar prototype. 222
Figure 57. Quantum RF Sensors Market Roadmap (2023-2046). 237
Figure 58. Technology roadmap for quantum sensors 2025-2046. 243
Figure 59. Schematic of the flow of energy (blue) from a source to a battery made up of multiple cells. (left) 244
Figure 60. SWOT analysis for quantum batteries. 246
Figure 61. Technology roadmap for quantum batteries 2025-2046. 251
Figure 62. Market map for quantum technologies industry. 259
Figure 63. Tech Giants quantum technologies activities. 260
Figure 64. Global market for quantum computing-Hardware, Software & Services, 2025-2046 (billions USD). 262
Figure 65. Markets for quantum sensors, by types, 2025-2046 (Millions USD). 263
Figure 66. Markets for QKD systems, 2025-2046 (Millions USD). 264
Figure 67. Archer-EPFL spin-resonance circuit. 275
Figure 68. IBM Q System One quantum computer. 312
Figure 69. ColdQuanta Quantum Core (left), Physics Station (middle) and the atoms control chip (right). 316
Figure 70. Intel Tunnel Falls 12-qubit chip. 317
Figure 71. IonQ's ion trap 318
Figure 72. 20-qubit quantum computer. 320
Figure 73. Maybell Big Fridge. 332
Figure 74. PsiQuantum’s modularized quantum computing system networks. 362
Figure 75. The Ez-Q Engine 2.0 superconducting quantum measurement and control system. 394
Figure 76. Quobly's processor. 411
Figure 77. SemiQ first chip prototype. 430
Figure 78. SpinMagIC quantum sensor. 436
Figure 79. Toshiba QKD Development Timeline. 443
Figure 80. Toshiba Quantum Key Distribution technology. 444
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