世界の量子技術市場 2026年～2036年
The Global Quantum Technologies Market 2026-2036
量子技術市場は2026年に決定的な転換点を迎え、ベンチャーキャピタルによる研究段階から、公開資本市場、産業規模の製造、そして政府による直接所有へと移行した。 今年上半期は資本市場が大きな話題... もっと見る
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サマリー  量子技術市場は2026年に決定的な転換点を迎え、ベンチャーキャピタルによる研究段階から、公開資本市場、産業規模の製造、そして政府による直接所有へと移行した。 今年上半期は資本市場が大きな話題となりました。 QuantinuumはSPACではなく、従来の引受型IPOを選択した。増額された公募価格は1株あたり60ドルと、当初の価格帯を上回り、16億8000万ドルを調達した。Xanadu、Inflection、IQMも上場を完了したため、このセクターをリードするハードウェア企業は現在、四半期ごとに決算を公表している。 商用化の進展も顕著だ。IonQは2026年第2四半期の売上高が前年同期比287％増の8,010万ドルとなったと報告し、通期の業績予想を2億8,000万～2億9,000万ドルに上方修正した。 産業政策が後半の展開を左右した。米国商務省は、CHIPSインセンティブとして総額20億1300万ドルに相当する9件の意向書に署名し、資金提供の条件として各企業の少数株式を取得することとなった。 IBMの量子専業ファウンドリであるアンダーソンは、ニューヨーク州オールバニに300mm量子ウェハーファウンドリを建設するため、10億ドルの助成金を確定させた。 業界のボトルネックは、量子ビットの物理学から製造へと移行しており、ファウンドリ、特殊材料、同位体、制御用電子機器、フォトニック部品が戦略的資産となりつつある。 民間資本は引き続き、フォールトトレラントなアーキテクチャを支持している。Oratomic社は、実用規模の量子コンピュータには数百万個ではなく、約1万個の中性原子キュービットで十分である可能性を示唆する研究結果を受け、3億ドルのシリーズA資金調達に成功した。 OQCは2億6000万ポンドを調達し、これは欧州における量子コンピューティング分野の民間資金調達としては過去最大規模となった。フォールトトレランスを実現するために必要なハードウェアの推定数が減少したことで、「Q-Day」が近づき、ポスト量子暗号への移行が加速している。これにより、量子通信を中心に、量子耐性のある大規模なセキュリティ市場が形成されつつある。 量子センシングは、GPSに依存しない航法・時刻同期に対する防衛分野の需要に加え、ウェアラブルOPM-MEGなどの医療用途に牽引され、現在も最大の収益セグメントであり続けている。 2030年以降、フォールトトレラントシステムの登場に伴い、量子コンピューティングが最大のセグメントとなる見込みです。IBM StarlingやQuantinuum Apolloなどは2028年から2030年を目標としています。 導入形態は、クラウドアクセスから、HPCセンターやAIデータセンター内のオンプレミスシステムへと移行しており、ハイブリッドワークロードやリアルタイムのエラー訂正のためにGPUと緊密に連携しています。2036年までの見通しは、高い実行リスクを伴うものの、力強い成長が見込まれています。 ロードマップの妥当性が確認されるまでは収益は不安定な状態が続く見込みだが、政府による資金提供、公開市場からの資本、ファウンドリ規模の製造により、この業界は過去のどのサイクルよりもはるかに強固な基盤を築いている。 『2026年～2036年の世界の量子技術市場』は、第2の量子革命に関する包括的な分析レポートです。本レポートでは、量子コンピューティング、量子通信、量子センシング、量子バッテリー、およびそれらを支える材料や基盤となるハードウェアについて網羅しています。 2026年第3四半期までのデータを基に、本レポートは、これまでで最も大きな変革を遂げつつある市場の動向を明らかにしています。具体的には、主要なハードウェア開発企業の株式公開、米国のCHIPSプログラムに基づく政府による出資の参入、純粋な量子ファウンドリーの台頭、そして耐フォールトアーキテクチャへの投資の決定的なシフトなどが挙げられます。 本レポートでは、超伝導、トラップイオン、中性原子、フォトニック、シリコンスピン、トポロジカル、ダイヤモンド、アニーリングシステムといった主要な量子ビット方式すべてについて、詳細な技術評価、市場予測、競合分析を提供しています。 2046年までのモダリティ別の収益予測も含まれています。また、論理量子ビットのランキング、ベンダーのロードマップ、そしてそれに必要なリアルタイムデコードハードウェアや量子誤り訂正（QEC）への投資を通じて、耐故障性実現に向けた競争を検証しています。さらに、専用の章では、量子コンピュータがHPCセンターやAIデータセンターにどのように統合されつつあるかを分析しています。 基盤技術に関する各章では、サプライチェーンについて詳細に解説しています。具体的には、極低温技術とヘリウム-3、同位体濃縮材料、極低温CMOSおよび常温制御電子機器、レーザーとフォトニック集積回路、単一光子源と検出器、そして次世代の量子ファウンドリなどです。 これらのセクションは、量子分野を成長市場として評価している材料、半導体、フォトニクスのサプライヤー向けに構成されています。 通信分野のカバー範囲には、QKD、ポスト量子暗号、およびより広範な量子耐性セキュリティ市場、衛星量子通信、量子メモリおよびリピーターが含まれます。センシング分野のカバー範囲には、原子時計、磁力計、重力計、GPSが利用できない状況での航法のための量子PNT、ならびに生物医学センシングおよびイメージングが含まれます。 最終用途別の分析は、防衛・国家安全保障、製薬、金融、エネルギー、自動車、その他の分野に及びます。国家プログラムの分析対象には、米国、中国、EU、英国、日本、韓国、インド、および湾岸諸国が含まれます。 本レポートでは、スタートアップから世界的なテクノロジーリーダーに至る353社の企業プロファイルを紹介し、各社の製品、ロードマップ、パートナーシップ、資金調達履歴を掲載している。 『世界の量子技術市場 2026～2036』は、第3版となり、大幅に改訂・拡充されました。 新たに追加された章および節は以下の通りです： - 「量子HPCの統合と量子データセンター」に関する専用の章。
- 2046年までの量子コンピューティングのモダリティ別市場シェア予測。
- 超伝導、トラップイオン、およびシリコンスピン量子コンピューティングに関する詳細な分析。
- 論理量子ビットのランキングと、リアルタイムQEC復号ハードウェアの分析。
- 量子ファウンドリおよび製造、室温制御および読み出し電子回路、単一光子源および検出器、ならびに同位体および特殊な原料（²⁸Si、¹²C、イオン同位体）に関する、新たな基盤ハードウェアのセクションが追加されました。
- 通信分野：PQCとQKDを相互補完的な量子安全な市場として扱う新たなセクション、衛星および宇宙量子通信、ならびに量子メモリ、リピーター、量子インターネットに関するセクションが追加されました。
- センシング分野では、量子PNTおよびGPS利用不能時の航法、通信・データセンターからの時刻要件、GNSSの耐障害性、ならびに量子バイオメディカルセンシングおよびイメージングに関する新しいセクションが追加されました。
- 防衛・国家安全保障に関する詳細な分析。
- 米国の各州の取り組み、韓国、および湾岸諸国を含む、各国プログラムの適用範囲に関する最新情報。
すべての市場予測表について、セグメント別、用途別、地域別、およびセンサー種別ごとの予測値が、見出しの合計値と整合するよう調整が行われています。13社の企業プロファイルが新たに追加され、主要企業の既存のプロファイルについては、最新の製品、ロードマップ、資金調達状況、財務データに基づいて書き直されています。レポートの内容は以下の通りです： - 2026年市場の概要：IPO、CHIPS量子インセンティブ、ファウンドリ、M&A、そして過去最高額の資金調達ラウンド
- 2025年～2026年の投資分析：四半期ごとの取引一覧および国別の政府資金
- 量子コンピューティング：モダリティ別ハードウェア、アーキテクチャ、ソフトウェア、ミドルウェア、QCaaS、およびバリューチェーン
- モダリティ別市場シェア予測 2026年～2046年
- 量子エラー訂正とフォールトトレランス：論理量子ビットの実証、ベンダーのロードマップ、リアルタイムデコーダ、およびQECへの投資予測
- 量子コンピューティングとHPCの統合、および量子データセンター：アーキテクチャ、オンプレミス展開、データセンターの準備状況、および将来展望
- 量子化学とAI、量子機械学習と量子シミュレーション
- 量子通信：QKD、PQC、量子耐性セキュリティ市場、衛星量子通信、および量子メモリ、リピーター、ネットワーク
- 量子センサー：原子時計と時刻測定のニーズ、磁力計、重力計、ジャイロスコープ、量子PNT、および生体医療用センシング・イメージング
- 量子電池
- 最終用途市場（防衛および国家安全保障に関する分析の拡大を含む）
- 材料、部品、および基盤となるハードウェア：ファウンドリ、極低温技術、ヘリウム-3、同位体、極低温CMOS、制御電子機器、レーザー、PIC、および単一光子源および検出器
- 技術、最終用途産業、地域別の2026年～2046年の世界市場予測
- 各国の量子関連プログラムと政府の取り組み
- 353社の企業プロフィール。掲載企業には、A Quantum、AbaQus、Absolut System、Adaptive Finance Technologies、Aegiq、Agnostiq GmbH、Algorithmiq Oy、Airbus、Alea Quantum、Alpine Quantum Technologies GmbH (AQT)、Alice＆Bob、 Aliro、Anametric, Inc.、Anderon、Anyon Systems Inc.、Aqarios GmbH、Aquark Technologies、Archer Materials、Arclight Quantum、Arctic Instruments、Arda Atomics GmbH、Arqit Quantum Inc.、ARQUE Systems GmbH、Artificial Brain、Artilux、Atlantic Quantum、Atom Computing、 Atom Quantum Labs、Atomionics、Atos Quantum、Baidu, Inc.、BEIT、Beyond Blood Diagnostics、Bifrost Electronics、Bleximo、BlueFors、BlueQubit、Bohr Quantum Technology、Bosch Quantum Sensing、BosonQ Ps、Bright Quantum、 C12 Quantum Electronics、CAS Cold Atom、CavilinQ、Cerca Magnetics、CEW Systems Canada Inc.、Chipiron、Chiral Nano AG、 Classiq Technologies、ColibriTD、Commutator Studios GmbH、Cortical Labs、Covesion、Crypta Labs Ltd.、CryptoNext Security、Crystal Quantum Computing、D-Wave Systems、DeteQt、Digistain、Diatope GmbH、 Dirac Labs、Diraq、Delft Circuits、Delta g、Duality Quantum Photonics、EeroQ、EigenQ、eleQtron、Element Six、Elyah、Entropica Labs、Ephos、Equal1、EuQlid、EvolutionQ、Exail Quantum Sensors、EYL、 ファースト・クオンタム社、富士通、ジェネシス・クオンタム・テクノロジー、GenMat、グッド・ケミストリー、グーグル・クオンタムAI、グルーヴ・クオンタム、g2-Zero、Haiqu、合肥万正量子技術有限公司、ハイ・Q・テクノロジーズ社、ホライゾン・クオンタム・コンピューティング、HQSクオンタム・シミュレーションズ、HRL、 Huayi Quantum、IBM、Icarus Quantum、Iceberg 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、Linq Photonics GmbH、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、Monarch Quantum、Montana Instruments、Mphasis、Multiverse Computing、 Munich Quantum Instruments GmbH、Mycryofirm、Nanofiber Quantum Technologies、NEC株式会社、NeoCrystech、Neuranics、Next Generation Quantum、neQxt GmbH、Nexus Photonics、NIQS Technology Ltd、nOhm Devices, Inc.、Nomad Atomics、Nord Quantique、Nordic Quantum Computing Group AS、Norma、 ノボセン・フォトニクス、NTT、ニュー・クオンタム、NVision、1Qbit、オラトミック、ORCAコンピューティング、オレンジ・クオンタム・システムズ、オリジン・クオンタム・コンピューティング・テクノロジー、OTIルミオニクス、オックスフォード・アイオニクス、オックスフォード・クオンタム・サーキット（OQC）、パケットライト・ネットワークス、パリティQC、パスカール、 ピーク・クオンタム、ペプトーン、フェイズクラフト、フェイザー・イノベーション、フォトニック社、フォトンフォース、ピクセル・フォトニクス、プランク社、プランキアン、プラシス、ポラリトン・テクノロジーズ、ポラリス・クオンタム・バイオテック（POLARISqb）、ポスト・クオンタム、pQCee など……..
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目次
1 概要 38
1.1 2026年の量子技術市場 38
1.2 資金調達 38
1.2.1 2025年第1四半期 38
1.2.2 2025年第2四半期 39
1.2.3 2025年第3四半期 40
1.2.4 2025年第4四半期 40
1.2.5 2026年第1四半期 41
1.2.6 2026年第2四半期 42
1.2.7 2026年第3四半期 45
1.2.7.1 純粋な量子ファウンドリ 45
1.2.7.2 プラットフォームリーダーによる垂直統合 46
1.2.7.3 公開市場への移行の継続 46
1.3 2026年後半の戦略的展望 46
1.4 第1次および第2次量子革命 46
1.5 現在の量子技術市場の概況 47
1.5.1 主な動向 48
1.6 技術成熟度評価 48
1.7 量子技術への投資動向 49
1.7.1 2012年～2026年の市場投資総額 49
1.7.2 技術別 55
1.7.3 企業別 56
1.7.4 用途別 57
1.7.5 地域別 58
1.7.5.1 北米の量子市場 59
1.7.5.2 アジアの量子市場 60
1.7.5.3 欧州の量子市場 60
1.7.6 2025～2026年の主要な投資動向 61
1.8 世界の政府による取り組みと資金提供 62
1.8.1 米国 62
1.8.1.1 国家量子イニシアチブ（NQI） 62
1.8.1.2 エネルギー省（DOE） 63
1.8.1.3 DARPA – 量子ベンチマーキング・イニシアチブ（QBI） 63
1.8.1.4 量子センシング（防衛） 63
1.8.1.5 CHIPS・サイエンス法 63
1.8.1.6 州レベルの量子プログラム 63
1.8.2 中国 64
1.8.3 欧州連合 64
1.8.4 ドイツ 65
1.8.5 イギリス 66
1.8.6 フランス 66
1.8.7 カナダ 67
1.8.8 オーストラリア 67
1.8.9 日本 68
1.8.10 インド 69
1.8.11 韓国 70
1.8.12 湾岸諸国 71
1.8.13 政府による量子技術投資における横断的テーマ 71
1.8.14 サプライチェーンの集中と地政学的リスク 72
1.9 量子技術の導入における課題 72
1.10 サプライチェーンにおける重大なボトルネック 74
1.11 量子技術の市場マップ 74
1.12 SWOT分析 76
1.13 量子技術のバリューチェーン 78
1.14 2026年～2046年の世界市場予測 79
1.14.1 市場総収益 79
1.14.2 技術セグメント別 79
1.14.3 最終用途産業別 80
1.14.4 地域別 81
2 量子技術の概要 82
2.1 第1次および第2次量子革命 82
2.2 量子力学の原理 83
2.2.1 重ね合わせ 84
2.2.2 量子もつれ 84
2.2.3 量子コヒーレンス 85
2.2.4 量子トンネル効果 85
2.3 量子技術のエコシステム 86
2.4 基盤技術とインフラ 87
2.5 標準化の進展 88
3 量子コンピューティング 89
3.1 量子コンピューティングとは何か 89
3.1.1 動作原理 90
3.1.2 古典コンピューティングと量子コンピューティングの比較 92
3.1.3 量子コンピューティング技術 94
3.1.3.1 量子エミュレータ 96
3.1.3.2 量子インスパイアード・コンピューティング 97
3.1.3.3 量子アニーリングコンピュータ 97
3.1.3.4 量子シミュレータ 97
3.1.3.5 デジタル量子コンピュータ 97
3.1.3.6 連続変数型量子コンピュータ 97
3.1.3.7 測定ベース量子計算（MBQC） 98
3.1.3.8 トポロジカル量子コンピューティング 98
3.1.3.9 量子アクセラレータ 98
3.2 ベンチマークと性能指標 98
3.2.1 量子ビット数 98
3.2.2 ゲート忠実度 99
3.2.3 コヒーレンス時間 99
3.2.4 量子体積 100
3.2.5 他の技術との競合 101
3.2.6 量子アルゴリズム 104
3.2.6.1 量子ソフトウェアスタック 104
3.2.6.2 量子機械学習 105
3.2.6.3 量子シミュレーション 105
3.2.6.4 量子最適化 106
3.2.6.5 量子暗号 106
3.2.6.5.1 量子鍵配送（QKD） 107
3.2.6.5.2 ポスト量子暗号 107
3.2.7 アーキテクチャ的アプローチ 108
3.2.7.1 モジュラー型とシングルコア型 108
3.2.7.2 ヘテロジニアス多量子ビットアーキテクチャ 108
3.2.8 ハードウェア 109
3.2.9 量子ビット技術 110
3.2.10 超伝導量子コンピューティング 111
3.2.10.1 技術の概要 111
3.2.10.2 材料 112
3.2.10.3 ハードウェアアーキテクチャ 114
3.2.10.4 市場プレイヤー 115
3.2.10.5 SWOT分析 116
3.2.10.6 超伝導ハードウェアのロードマップ 117
3.2.10.7 市場での位置づけ 117
3.2.10.8 超伝導サプライチェーンとファウンドリシフト 118
3.2.10.9 導入モデル：データセンターにおける超伝導システム 119
3.2.10.10 超伝導市場の予測 120
3.2.11 トラップドイオン量子コンピューティング 120
3.2.11.1 技術の概要 120
3.2.11.2 イオン種の比較 122
3.2.11.3 トラップのアーキテクチャ 122
3.2.11.4 市場ポジション 123
3.2.11.5 公開市場におけるベンチマークとしてのQuantinuum 124
3.2.11.6 基盤技術：トラップドイオン用部品表 125
3.2.11.7 材料 125
3.2.11.7.1 光学素子の統合 126
3.2.11.7.2 高品質なミラーおよび光学共振器の組み込み 126
3.2.11.7.3 真空封入およびカプセル化の設計 126
3.2.11.7.4 廃熱の除去 127
3.2.11.7.5 市場プレイヤー 127
3.2.11.7.6 SWOT分析 128
3.2.11.7.7 トラップイオン型ハードウェアのロードマップ 129
3.2.12 シリコンスピン量子ビットによる量子コンピューティング 129
3.2.12.1 技術の説明 129
3.2.12.2 量子ドット 130
3.2.12.3 SWOT分析 132
3.2.12.4 シリコンスピン・ハードウェアのロードマップ 133
3.2.12.5 市場での位置づけ 133
3.2.12.6 市場プレイヤー 134
3.2.12.6.1 CMOSファウンドリの視点 134
3.2.12.7 資金調達 135
3.2.13 トポロジカル量子ビット 136
3.2.13.1 技術の説明 136
3.2.13.1.1 極低温冷却 137
3.2.13.2 市場プレイヤー 137
3.2.13.3 SWOT分析 137
3.2.13.4 フォトニック量子ビット 138
3.2.13.4.1 技術の概要 138
3.2.13.4.1.1 アーキテクチャの分類 139
3.2.13.4.1.2 初期化、操作、および読み出し 140
3.2.13.4.1.3 ハードウェアアーキテクチャ 141
3.2.13.4.2 フォトニック耐故障性への競争：ティア分析 142
3.2.13.4.3 市場プレイヤー 143
3.2.13.4.4 SWOT分析 144
3.2.13.4.5 フォトニック・ハードウェアのロードマップ 145
3.2.13.4.6 フォトニック・フォールトトレランスへの競争：ティア分析 145
3.2.13.5 中性原子（コールドアトム）量子ビット 146
3.2.13.5.1 技術の概要 146
3.2.13.5.2 市場プレイヤー 149
3.2.13.5.3 SWOT分析 149
3.2.13.5.4 中性原子ハードウェアのロードマップ 150
3.2.13.6 ダイヤモンド欠陥量子ビット 150
3.2.13.6.1 技術の概要 150
3.2.13.6.2 SWOT分析 153
3.2.13.6.3 市場プレイヤー 154
3.2.13.6.4 ダイヤモンド欠陥型ハードウェアのロードマップ 154
3.2.13.7 量子アニーリング装置 154
3.2.13.7.1 技術の概要 154
3.2.13.7.2 SWOT分析 157
3.2.13.7.3 市場プレイヤー 157
3.2.13.7.4 量子アニーリング・ハードウェアのロードマップ 158
3.2.14 アーキテクチャ的アプローチ 158
3.2.15 量子コンピューティングのインフラ要件 159
3.2.16 ソフトウェア 159
3.2.16.1 技術の概要 160
3.2.16.2 クラウドベースのサービス - QCaaS（Quantum Computing as a Service）。 160
3.2.16.2.1 量子コンピューティングにおける「クラウドファースト」の現実 160
3.2.16.2.2 プラットフォームアーキテクチャモデル 161
3.2.16.2.3 主要な量子クラウドプラットフォーム 161
3.2.16.2.4 価格モデル 162
3.2.16.2.5 量子クラウドプラットフォームの比較 163
3.2.16.2.6 クラウドプラットフォーム市場の予測 164
3.2.16.2.7 ミドルウェア、最適化プラットフォーム、およびハイブリッドオーケストレーション 164
3.2.16.3 市場プレイヤー 165
3.3 市場の課題 168
3.4 SWOT分析 170
3.5 ビジネスモデル 170
3.6 量子誤り訂正とフォールトトレランス 171
3.6.1 誤り訂正が重要な理由 171
3.6.2 量子誤り訂正コードのファミリー 172
3.6.3 耐障害性要件と論理量子ビットの実証 173
3.6.4 マジック状態の蒸留と論理ゲートセット 175
3.6.5 ハードウェアを意識した誤り訂正 175
3.6.6 QEC特化ベンダーとソフトウェアスタック 177
3.6.7 フォールトトレラントアルゴリズムのリソース推定 177
3.6.8 市場予測：QEC関連の支出 178
3.7 量子コンピューティングのバリューチェーン 179
3.8 量子コンピューティングの市場と応用分野 180
3.8.1 製薬 180
3.8.1.1 市場の概要 180
3.8.1.1.1 創薬 180
3.8.1.1.2 診断 181
3.8.1.1.3 分子シミュレーション 181
3.8.1.1.4 ゲノミクス 182
3.8.1.1.5 タンパク質およびRNAのフォールディング 182
3.8.1.2 市場参入企業 182
3.8.2 化学品 183
3.8.2.1 市場概要 183
3.8.2.2 市場プレイヤー 184
3.8.3 運輸 184
3.8.3.1 市場の概要 184
3.8.3.2 市場プレイヤー 186
3.8.4 金融サービス 187
3.8.4.1 市場の概要 187
3.8.4.2 市場プレイヤー 187
3.9 機会分析 188
3.10 技術ロードマップ 190
3.11 量子インスパイアード・クラシック・コンピューティング 193
3.11.1 量子インスパイアード・コンピューティングとは？ 193
3.11.2 量子インスパイアードアルゴリズム 193
3.11.3 量子インスパイアードハードウェアアーキテクチャ 193
3.11.4 商用アプリケーション 194
3.11.5 主要な量子インスパイアードベンダー 194
3.11.6 量子コンピューティングと量子インスパイアード・コンピューティング：戦略的ポジショニング 195
3.11.7 市場予測：量子インスパイアード・コンピューティング 196
3.12 モダリティ別市場シェア予測 2026年～2046年 196
4 量子・HPCの統合と量子データセンター 198
4.1 概要 198
4.2 HPCセンターが量子コンピュータを導入する理由 198
4.3 統合アーキテクチャ 199
4.4 オンプレミス展開 200
4.5 フォームファクタとデータセンターへの導入準備状況 201
4.6 ハイブリッドソフトウェアとオーケストレーション 202
4.7 データセンターにおけるフォトニック導入モデル 202
4.8 市場予測 203
5 量子化学と人工知能（AI） 204
5.1 技術の概要 204
5.2 応用分野 204
5.3 SWOT分析 205
5.4 市場の課題 206
5.5 市場プレイヤー 206
5.6 機会分析 207
5.7 技術ロードマップ 208
6 量子機械学習 211
6.1 量子機械学習とは？ 211
6.2 機械学習における古典的計算と量子計算のパラダイム 211
6.3 機械学習における量子力学の原理 212
6.4 機械学習の基礎 212
6.5 交点――なぜ量子と機械学習を組み合わせるのか？ 213
6.6 QMLのフェーズと進化 213
6.6.1 QMLの第1フェーズ 213
6.6.2 QMLの第2フェーズ 214
6.7 QMLのためのアルゴリズムとソフトウェア 215
6.8 量子ニューラルネットワーク 215
6.9 変分量子分類器 216
6.10 量子カーネル法 216
6.11 QMLの利点 217
6.11.1 最適化と汎化性能の向上 217
6.11.2 機械学習における量子優位性 217
6.11.3 学習における利点と可能性 218
6.11.4 精度の向上 218
6.12 課題と限界 218
6.12.1 ハードウェアの制約 219
6.12.2 コスト 220
6.12.3 発展途上の技術 220
6.13 QMLの応用 220
6.14 QMLのロードマップ 221
6.15 市場プレイヤー 221
6.16 市場予測 2026年～2036年 222
7 量子シミュレーション 224
7.1 量子シミュレーションとは？ 224
7.2 アナログ量子シミュレーションとデジタル量子シミュレーション 224
7.3 量子シミュレーションプラットフォーム 225
7.3.1 中性原子シミュレータ 226
7.3.2 閉じ込めイオンシミュレータ 226
7.3.3 超伝導回路シミュレータ 227
7.3.4 フォトニックシミュレータ 227
7.4 量子シミュレーションの応用 227
7.4.1 分子および化学シミュレーション 228
7.4.2 材料探索 229
7.4.3 高エネルギー物理学 229
7.4.4 凝縮系物理学 230
7.4.5 創薬およびタンパク質の折りたたみ 230
7.5 量子化学シミュレーション 230
7.6 市場プレイヤー 232
7.7 SWOT分析 233
7.8 市場予測 2026年～2036年 233
8 量子通信 235
8.1 技術の概要 235
8.2 種類 235
8.3 応用分野 236
8.4 量子乱数生成器（QRNG） 236
8.4.1 概要 236
8.4.2 QRNG製品の設計と技術の進化 238
8.4.3 エントロピー源 238
8.4.4 差別化の鍵となる高スループット 240
8.4.5 標準化の進展 240
8.4.6 応用例 241
8.4.6.1 データセンター向け暗号化 242
8.4.6.2 民生用電子機器 243
8.4.6.3 自動車／コネクテッドカー 243
8.4.6.4 ギャンブルおよびゲーム 244
8.4.6.5 モンテカルロ・シミュレーション 245
8.4.6.6 政府および防衛分野での応用 246
8.4.6.7 企業ネットワークおよびデータセンター 246
8.4.6.8 自動車用途 247
8.4.6.9 オンラインゲーム 247
8.4.7 利点 247
8.4.8 光QRNG技術の動作原理 248
8.4.9 QRNG技術における非光学的アプローチ 250
8.4.10 SWOT分析 251
8.4.11 市場予測 251
8.5 量子鍵配送（QKD） 252
8.5.1 概要 252
8.5.2 非対称鍵と対称鍵 252
8.5.3 QKDの原理 254
8.5.4 なぜQKDは他の鍵交換メカニズムよりも安全なのか？ 255
8.5.5 離散変数型と連続変数型のQKDプロトコル 256
8.5.6 MDI-QKD（測定装置非依存型QKD） 257
8.5.7 光ファイバーベースのQKD 258
8.5.8 自由空間および衛星QKD 259
8.5.9 主要プレイヤー 259
8.5.10 課題 260
8.5.11 SWOT分析 262
8.5.12 市場予測 263
8.6 ポスト量子暗号（PQC） 264
8.6.1 概要 264
8.6.2 セキュリティシステムの統合 264
8.6.3 PQCの標準化 264
8.6.3.1 NISTの標準化プロセスと成果 265
8.6.3.2 移行に伴う影響 265
8.6.4 暗号システムのPQCへの移行 266
8.6.5 市場プレイヤー 267
8.6.6 SWOT分析 269
8.6.7 市場予測 270
8.6.7.1 アルゴリズムを超えて：移行の現実 270
8.6.7.2 移行スタック 271
8.6.7.3 業界別の移行プログラム 272
8.6.7.4 移行サービスおよびコンサルティング市場 272
8.6.7.5 市場予測：量子耐性のある移行 273
8.6.7.6 Y2Qのタイムラインと戦略的意味合い 273
8.6.7.7 量子耐性セキュリティ：補完的な市場としてのPQCとQKD 274
8.7 量子同型暗号 275
8.8 量子テレポーテーション 275
8.9 量子ネットワーク 276
8.9.1 概要 276
8.9.2 利点 276
8.9.3 信頼ノードおよび信頼リレーの役割 276
8.9.4 エンタングルメント・スワッピングと光スイッチ 277
8.9.5 Oバンドにおける量子信号と古典チャネルの多重化 278
8.9.5.1 波長分割多重（WDM） （WDM）および時分割多重（TDM） 278
8.9.6 ツインフィールド量子鍵配送（TF-QKD） 278
8.9.7 地球規模の量子通信の実現 279
8.9.8 先進的な光ファイバおよび相互接続 280
8.9.9 量子ネットワークにおける光検出器 281
8.9.9.1 アバランシェ光検出器（APD） 281
8.9.9.2 単一光子アバランシェダイオード（SPAD） 281
8.9.9.3 シリコン光電子増倍管（SiPM） 282
8.9.10 クライオスタット 283
8.9.10.1 クライオスタットの構成 283
8.9.11 インフラ要件 286
8.9.12 世界的な動向 288
8.9.12.1 中国 288
8.9.12.2 ヨーロッパ 289
8.9.12.3 オランダ 289
8.9.12.4 英国 290
8.9.12.5 米国 290
8.9.12.6 日本 291
8.9.13 SWOT分析 292
8.10 衛星および宇宙量子通信 293
8.10.1 なぜ宇宙なのか 293
8.10.2 ミッションとプログラム 293
8.10.3 宇宙セグメントおよび地上セグメントの技術 294
8.10.4 技術的・商業的課題 295
8.10.5 市場予測 295
8.10.6 技術的・商業的課題 295
8.11 量子メモリ、リピーター、および量子インターネット 296
8.11.1 概要 296
8.11.2 量子メモリ技術 296
8.11.3 リピーターの世代 297
8.11.4 テストベッドと初期ネットワーク 297
8.11.5 市場プレイヤー 297
8.11.6 投資を牽引するアプリケーション 298
8.11.7 市場予測 299
8.12 技術種別別量子通信の世界市場 2026年～2036年 299
8.13 市場の課題 300
8.14 市場プレイヤー 300
8.15 機会分析 303
8.16 技術ロードマップ 304
9 量子センサー 307
9.1 技術の概要 307
9.1.1 量子センシングの原理 308
9.1.2 SWOT分析 311
9.1.3 原子時計 312
9.1.3.1 高周波発振器 313
9.1.3.1.1 新興の発振器 313
9.1.3.2 セシウム原子 313
9.1.3.3 自己校正 313
9.1.3.4 光学式原子時計 314
9.1.3.4.1 チップスケール光学時計 314
9.1.3.5 ベンチ／ラックスケール原子時計 315
9.1.3.6 チップスケール原子時計（CSAC） 316
9.1.3.7 原子時計市場の予測 ? 合計 317
9.1.3.8 タイミング需要：通信、データセンター、およびGNSSの耐障害性 317
9.1.3.9 企業 319
9.1.3.10 SWOT分析 319
9.1.4 量子磁場センサー 321
9.1.4.1 はじめに 321
9.1.4.2 採用の動機 321
9.1.4.3 市場機会 323
9.1.4.4 超伝導量子干渉素子（SQUID） 323
9.1.4.4.1 用途 323
9.1.4.4.2 主要企業 325
9.1.4.4.3 SWOT分析 326
9.1.4.5 光励起型磁力計（OPM） 326
9.1.4.5.1 用途 327
9.1.4.5.2 主要企業 327
9.1.4.5.3 SWOT分析 328
9.1.4.6 トンネル磁気抵抗センサー（TMR） 329
9.1.4.6.1 用途 329
9.1.4.6.2 主要企業 330
9.1.4.6.3 SWOT分析 330
9.1.4.7 窒素空孔センター（N-Vセンター） 331
9.1.4.7.1 用途 331
9.1.4.7.2 主要企業 332
9.1.4.7.3 SWOT分析 333
9.1.5 量子重力計 334
9.1.5.1 技術の概要 334
9.1.5.2 応用分野 335
9.1.5.3 主要企業 337
9.1.5.4 SWOT分析 338
9.1.6 量子ジャイロスコープ 339
9.1.6.1 技術の概要 339
9.1.6.1.1 慣性計測装置（IMU） 340
9.1.6.1.2 原子量子ジャイロスコープ 340
9.1.6.2 応用例 341
9.1.6.3 主要企業 342
9.1.6.4 SWOT分析 343
9.1.7 量子イメージセンサー 344
9.1.7.1 技術の概要 344
9.1.7.2 応用例 345
9.1.7.3 SWOT分析 345
9.1.7.4 主要企業 346
9.1.8 量子レーダー 350
9.1.8.1 技術の概要 350
9.1.8.2 応用分野 352
9.1.9 単一光子検出器 353
9.1.9.1 技術の概要 353
9.1.9.2 単一光子アバランシェダイオード（SPAD） 353
9.1.9.3 超伝導ナノワイヤ単一光子検出器（SNSPD） 353
9.1.10 量子測位・航法・時刻同期（PNT）およびGPS非依存型航法 355
9.1.10.1 量子PNTがセンシング市場の主導的分野となった理由 355
9.1.10.2 技術的アプローチ 355
9.1.10.3 実証試験および調達プログラム 356
9.1.10.4 企業 357
9.1.10.5 市場予測 358
9.1.11 量子センサー部品 358
9.1.12 量子化学センサー 360
9.1.12.1 技術の概要 360
9.1.12.2 商業活動 360
9.1.13 量子高周波フィールドセンサー 360
9.1.13.1 概要 360
9.1.13.2 リードバーグ原子を用いた電界センサーおよび無線受信機 365
9.1.13.2.1 原理 365
9.1.13.2.2 商用化 366
9.1.13.3 窒素・空孔（NV）センター型ダイヤモンド電界センサーおよび無線受信機 367
9.1.13.3.1 原理 367
9.1.13.3.2 応用 367
9.1.13.4 市場 370
9.1.14 量子NEMおよびMEMS 375
9.1.14.1 技術の概要 375
9.2 市場および技術上の課題 375
9.2.1 量子バイオメディカルセンシングおよびイメージング 376
9.2.1.1 概要 376
9.2.1.2 MEGおよびMCG用光励起型磁力計 376
9.2.1.3 ダイヤモンドセンサーおよび過分極MRI 377
9.2.1.4 量子イメージングおよび量子増強画像再構成 377
9.2.1.5 企業 377
9.2.1.6 市場予測 378
9.3 市場予測 378
9.3.1 センサー種別 378
9.3.2 数量別 380
9.3.3 センサー価格別 381
9.3.4 最終用途産業別 383
9.4 技術ロードマップ 384
10 量子電池 387
10.1 技術の概要 387
10.2 種類 388
10.3 用途 388
10.4 SWOT分析 389
10.5 市場の課題 390
10.6 市場プレイヤー 390
10.7 機会分析 391
10.8 技術ロードマップ 392
11 最終用途市場および用途 395
11.1 概要 395
11.2 医薬品および創薬 396
11.2.1. 市場の概要 396
11.2.2 創薬への応用 397
11.3 金融サービス 398
11.3.1 市場の概要 398
11.3.2 ポートフォリオの最適化 399
11.3.3 リスク評価 399
11.3.4 アルゴリズム取引 399
11.3.5 不正検知 399
11.4 航空宇宙、防衛および国家安全保障 400
11.4.1 市場の概要 400
11.4.2 航法および測位 400
11.4.3 セキュア通信 401
11.4.4 シミュレーションおよび最適化 401
11.4.5 防衛および政府プログラム（2025～2026年） 401
11.4.6 自主能力、サプライチェーンおよび輸出管理 402
11.4.7 分野別防衛市場予測 403
11.5 エネルギーおよび公益事業 404
11.5.1 市場の概要 404
11.5.2 送電網の最適化 404
11.5.3 再生可能エネルギーの統合 404
11.5.4 炭素回収の最適化 404
11.6 ヘルスケアおよび医療 405
11.6.1 市場の概要 405
11.6.2 医療用画像診断 405
11.6.3 診断 405
11.6.4 個別化医療 406
11.7 電気通信 406
11.7.1 市場の概要 406
11.7.2 ネットワーク最適化 406
11.7.3 量子セキュリティ対応ネットワーク 407
11.8 政府および公共部門 407
11.8.1 市場の概要 407
12 量子技術用材料 408
12.1 超伝導体 409
12.1.1 概要 409
12.1.2 種類と特性 409
12.1.3 臨界温度と材料選定 409
12.1.3.1 材料サプライチェーンに関する重要な考慮事項 410
12.1.4 超伝導量子回路 411
12.1.4.1 はじめに 411
12.1.4.2 超伝導量子ビットの作製 412
12.1.5 欠陥とノイズ源 413
12.1.6 超伝導ナノワイヤ単一光子検出器（SNSPD） ? 材料と作製 414
12.1.7 今後の展望 415
12.2 フォトニクス、シリコンフォトニクスおよび光学部品 416
12.2.1 概要 416
12.2.2 種類と特性 416
12.2.3 量子技術向けフォトニック集積回路 416
12.2.3.1 概要 416
12.2.4 量子センシング向けPIC 418
12.2.5 展望 419
12.3 ナノ材料 420
12.3.1 概要 420
12.3.2 種類と特性 420
12.3.3 展望 420
12.4 量子技術向け人工ダイヤモンド 421
12.4.1 概要 421
12.4.2 ダイヤモンドベースの量子コンピュータのためのサプライチェーンと材料 422
12.4.3 量子グレードのダイヤモンド 423
12.4.4 ダイヤモンド量子メモリにおけるシリコン空孔 423
12.5 量子ファウンドリと製造 423
12.5.1 実験室規模のファブからファウンドリへ 423
12.5.2 ピュアプレイ型およびマルチモダリティ型量子ファウンドリ 424
12.5.3 戦略的パートナーとしての材料サプライヤー 425
12.5.4 サプライチェーンへの影響 425
12.5.5 量子ファウンドリサービスの予測 426
12.6 極低温インフラ 426
12.6.1 量子コンピューティングにおける極低温技術の役割 426
12.6.2 モダリティ別の動作温度要件 426
12.6.3 希釈冷凍機 427
12.6.3.1 非極低温システムと湿式システムの比較 427
12.6.3.1.1.1 モジュール型およびキューブ型アーキテクチャ 427
12.6.4 パルスチューブおよびクライオクーラー 427
12.6.5 代替冷却技術 428
12.6.6 希釈冷凍機のベンダー動向 428
12.6.7 パートナーシップモデル 429
12.6.8 極低温システムのリードタイムと生産能力の制約 429
12.6.9 10年予測：希釈冷凍機の導入台数 429
12.7 ヘリウム-3のサプライチェーン 429
12.7.1 量子コンピューティングにおいてヘリウム-3が重要な理由 429
12.7.2 トリチウム崩壊による³Heの生成 430
12.7.3 ヘリウム-3の供給源と年間生産量の推計 430
12.7.4 2026年～2046年の需給ギャップのモデル化 430
12.7.5 月面レゴリスの採取 （インタールーン） 431
12.7.6 ヘリウム-4の産業用供給リスク 431
12.7.7 戦略的備蓄とリスク軽減 431
12.7.8 同位体および特殊原料 432
12.7.8.1 同位体が重要な理由 432
12.7.8.2 ケイ素-28： スピン量子ビットにおける重大なボトルネック 433
12.7.8.3 炭素-12と量子グレードのダイヤモンド 433
12.7.8.4 イオンおよび原子の同位体 433
12.7.8.5 地政学的リスクと緩和策 433
12.8 極低温制御電子機器とクライオCMOS 434
12.8.1 配線危機？ なぜ室温制御ではスケールアップできないのか 434
12.8.2 アーキテクチャ的アプローチ 434
12.8.3 NVQLinkと量子・古典データセンターの融合 435
12.8.4 極低温CMOSデバイスとプロセス技術 435
12.8.5 ベンダーの動向 435
12.8.6 極低温増幅器？ TWPAs、HEMT、およびパラメトリック増幅器 436
12.8.7 熱負荷予算と電力損失の制約 437
12.8.8 10年間の予測 ― 極低温CMOS市場と普及率 437
12.9 室温制御および読み出し電子回路 437
12.9.1 制御スタック 437
12.9.2 ベンダー動向 438
12.9.3 市場の動向 439
12.9.4 予測 439
12.10 モダリティ別レーザーおよびフォトニック部品 440
12.10.1 量子システムにおけるレーザーの部品表 440
12.10.2 原子および固体モダリティで必要とされる波長 440
12.10.3 レーザー技術プラットフォーム 441
12.10.4 線幅、安定性、および位相ノイズの要件 441
12.10.5 フォトニック部品のサプライヤー 442
12.10.6 レーザーベンダーの能力マトリックス 442
12.11 単一光子源および検出器 443
12.11.1 分野横断的な基盤技術 443
12.11.2 単一光子検出器 443
12.11.3 単一光子光源 444
12.11.4 サプライチェーンの制約 445
12.12 超高真空（UHV）システム 445
12.12.1 モダリティ別の真空度要件 445
12.12.2 UHVチャンバーの設計と材料 446
12.12.3 真空ポンプおよびハードウェア 446
12.12.4 真空フィードスルーおよびハーメチックシール 447
12.12.5 蒸気セル技術および原子源 448
12.12.6 UHVベンダー能力マトリックス 448
12.13 マイクロ波および光インターコネクト 449
12.13.1 極低温マイクロ波ケーブル 449
12.13.2 高密度極低温コネクタ 450
12.13.3 極低温減衰器およびフィルタ 450
12.13.4 サーキュレータ、アイソレータ、およびスイッチ 450
12.13.5 フォトニックおよびモジュラー量子システム向け光インターコネクト 451
12.13.6 マイクロ波-光変換器 451
12.13.7 ベンダー動向 451
12.14 サプライチェーンのボトルネック評価 452
12.14.1 方法論 ― 深刻度、発生確率、および解決までの時間に関するフレームワーク 452
12.14.2 重大なボトルネック 452
12.14.3 深刻度の高いボトルネック 452
12.14.4 モダリティ別ボトルネック・ヒートマップ 453
12.14.5 緩和戦略 453
12.15 材料市場の予測 454
12.15.1 予測手法とシナリオの定義 454
12.15.2 超伝導チップおよび基板 454
12.15.3 フォトニック集積回路および光学部品 454
12.15.4 極低温インフラ 455
12.15.5 ヘリウム-3およびヘリウム-4の供給 455
12.15.6 同位体投入量（ヘリウムを除く） 456
12.15.7 極低温制御電子機器および極低温CMOS 456
12.15.8 レーザーおよび単一光子検出器 457
12.15.9 超高真空システム 457
12.15.10 マイクロ波および光インターコネクト 458
12.15.11 ダイヤモンドおよび量子材料 458
12.15.12 量子応用向けナノ材料 458
12.16 地域市場および国家プログラム 460
12.16.1 北米 460
12.16.1.1 米国 460
12.16.1.2 カナダ 460
12.16.1.3 ヨーロッパ 461
12.16.1.3.1 欧州連合（EU）の取り組み 461
12.16.1.3.2 イギリス 461
12.16.1.3.3 ドイツ 462
12.16.1.3.4 フランス 462
12.16.1.3.5 オランダ 462
12.16.2 アジア太平洋地域 463
12.16.2.1 中国 463
12.16.2.2 日本 463
12.16.2.3 韓国 463
12.16.2.4 オーストラリア 464
12.16.2.5 シンガポール 464
12.16.3 その他の地域 464
12.16.4 政府の取り組みの比較 465
13 世界の量子技術市場分析 467
13.1 市場マップ 467
13.2 主要業界プレイヤー 468
13.2.1 スタートアップ企業 469
13.2.2 テクノロジー大手 469
13.2.3 各国政府の取り組み 470
13.3 2018年～2046年の世界市場収益 470
13.3.1 量子コンピューティング 470
13.3.2 量子センサー 471
13.3.3 QKDシステム 471
13.3.4 量子乱数生成器（QRNG） 472
13.3.5 ポスト量子暗号（PQC） 473
13.3.6 量子機械学習 473
13.3.7 量子シミュレーション 474
13.3.8 量子バッテリー 474
13.3.9 量子技術市場全体 ― 統合予測 475
13.3.10 量子ハードウェアのサプライチェーン市場 476
13.3.10.1 サプライチェーン収益の地域別内訳 477
13.3.11 サプライチェーンを含む量子技術市場全体 478
13.4 量子分野の人材市場 478
13.4.1 人材が重要な理由 478
13.4.2 量子人材のピラミッド 478
13.4.3 大学のプログラムと学位 479
13.4.4 業界の研修プログラム 479
13.4.5 政府による人材育成イニシアチブ 480
13.4.6 報酬のベンチマーク 480
13.4.7 人材市場の予測 481
14 企業プロファイル 482 （354社の企業プロファイル）
15 調査方法 725
16 用語と定義 726
17 参考文献 729
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Summary
The quantum technologies market crossed a decisive threshold in 2026, moving from venture-funded research into public capital markets, industrial-scale manufacturing and direct government ownership. Capital markets defined the first half of the year. Quantinuum chose a conventional underwritten IPO over a SPAC: its upsized offering priced at $60 a share, above its earlier range, and raised $1.68 billion. Xanadu, Infleqtion and IQM completed their listings, so the sector's leading hardware companies now report publicly every quarter. Commercial traction is visible: IonQ reported Q2 2026 revenue of $80.1 million, up 287% year on year, and raised its full-year guidance to $280–290 million.
Industrial policy defined the second half. The US Department of Commerce signed nine letters of intent for $2.013 billion of CHIPS incentives, and as a condition of funding it takes a minority equity stake in each company. Anderon, IBM's pure-play quantum foundry, finalised a $1 billion award for a 300 mm quantum wafer foundry in Albany, New York. The industry's bottleneck is moving from qubit physics to manufacturing, with foundries, specialty materials, isotopes, control electronics and photonic components becoming strategic assets.
Private capital continues to favour fault-tolerant architectures. Oratomic raised a $300 million Series A on research suggesting utility-scale quantum computers may need only about 10,000 neutral-atom qubits rather than millions. OQC raised £260 million, Europe's largest private quantum computing round. Lower estimates of the hardware needed for fault tolerance are bringing "Q-Day" closer and accelerating post-quantum cryptography migration, which is building a large quantum-safe security market around quantum communications.
Quantum sensing remains the largest revenue segment today, driven by defence demand for GPS-independent navigation and timing, alongside healthcare applications such as wearable OPM-MEG. Quantum computing becomes the largest segment after 2030 as fault-tolerant systems arrive: IBM Starling, Quantinuum Apollo and others target 2028–2030. Deployment is shifting from cloud access to on-premises systems in HPC centres and AI data centres, tightly coupled to GPUs for hybrid workloads and real-time error correction. The outlook to 2036 is strong growth with high execution risk. Revenue will stay uneven while roadmaps are validated, but sovereign funding, public-market capital and foundry-scale manufacturing have put the industry on a far more durable footing than in any previous cycle.
The Global Quantum Technologies Market 2026–2036 is a comprehensive analysis of the second quantum revolution. It covers quantum computing, quantum communications, quantum sensing, quantum batteries, and the materials and enabling hardware that underpin them. With data through Q3 2026, the report charts a market undergoing its most significant transformation yet: public listings of leading hardware developers, the arrival of government equity stakes under the US CHIPS programme, the emergence of pure-play quantum foundries, and a decisive shift in investment towards fault-tolerant architectures. The report gives detailed technology assessments, market forecasts and competitive analysis for every major qubit modality: superconducting, trapped-ion, neutral-atom, photonic, silicon-spin, topological, diamond and annealing systems. It includes a modality-level revenue forecast to 2046. It examines the race to fault tolerance through a logical-qubit leaderboard, vendor roadmaps, and the real-time decoding hardware and QEC spending it requires. A dedicated chapter analyses how quantum computers are being integrated into HPC centres and AI data centres.
The enabling-technology chapters cover the supply chain in depth: cryogenics and helium-3, isotopically enriched materials, cryo-CMOS and room-temperature control electronics, lasers and photonic integrated circuits, single-photon sources and detectors, and the new generation of quantum foundries. These sections are designed for materials, semiconductor and photonics suppliers assessing quantum as a growth market.
Communications coverage includes QKD, post-quantum cryptography and the wider quantum-safe security market, satellite quantum communications, and quantum memories and repeaters. Sensing coverage includes atomic clocks, magnetometers, gravimeters, quantum PNT for GPS-denied navigation, and biomedical sensing and imaging. End-use analysis spans defence and national security, pharmaceuticals, finance, energy, automotive and other sectors. National programme coverage includes the US, China, the EU, the UK, Japan, South Korea, India and the Gulf States. The report profiles 353 companies, from start-ups to global technology leaders, with products, roadmaps, partnerships and funding histories.
Now in it's Third Edition of The Global Quantum Technologies Market 2026–2036 has been substantially revised and expanded. New chapters and sections include:
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A dedicated chapter on Quantum–HPC Integration and Quantum Data Centres.
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A modality market-share forecast for quantum computing to 2046.
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Expanded analysis of superconducting, trapped-ion and silicon-spin quantum computing.
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A logical-qubit leaderboard and analysis of real-time QEC decoding hardware.
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New enabling-hardware sections on quantum foundries and fabrication, room-temperature control and readout electronics, single-photon sources and detectors, and isotopes and specialty inputs (²⁸Si, ¹²C, ion isotopes).
-
In communications: new sections on PQC and QKD as complementary quantum-safe markets, satellite and space quantum communications, and quantum memories, repeaters and the quantum internet.
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In sensing: new sections on quantum PNT and GPS-denied navigation, timing demand from telecoms, data centres and GNSS resilience, and quantum biomedical sensing and imaging.
-
An expanded Defence and National Security analysis.
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Updated national programme coverage, including US state initiatives, South Korea and the Gulf States.
All market forecast tables have been reconciled so that segment, end-use, regional and sensor-type forecasts agree with the headline totals. Thirteen new company profiles have been added, and existing profiles of the leading companies have been rewritten with current product, roadmap, funding and financial data. Report contents include:
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Executive summary of the 2026 market: IPOs, CHIPS quantum incentives, foundries, M&A and record funding rounds
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Investment analysis 2025–2026, with deal tables by quarter, and government funding by country
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Quantum computing: hardware by modality, architectures, software, middleware and QCaaS, and the value chain
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Modality market share forecast 2026–2046
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Quantum error correction and fault tolerance: logical-qubit demonstrations, vendor roadmaps, real-time decoders and QEC spending forecasts
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Quantum–HPC integration and quantum data centres: architectures, on-premises deployments, data-centre readiness and forecasts
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Quantum chemistry and AI, quantum machine learning and quantum simulation
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Quantum communications: QKD, PQC, the quantum-safe security market, satellite quantum communications, and quantum memories, repeaters and networks
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Quantum sensors: atomic clocks and timing demand, magnetometers, gravimeters, gyroscopes, quantum PNT, and biomedical sensing and imaging
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Quantum batteries
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End-use markets, including expanded defence and national security analysis
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Materials, components and enabling hardware: foundries, cryogenics, helium-3, isotopes, cryo-CMOS, control electronics, lasers, PICs, and single-photon sources and detectors
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Global market forecasts 2026–2046 by technology, end-use industry and region
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National quantum programmes and government initiatives
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353 company profiles. Companies profiled include A Quantum, AbaQus, Absolut System, Adaptive Finance Technologies, Aegiq, Agnostiq GmbH, Algorithmiq Oy, Airbus, Alea Quantum, Alpine Quantum Technologies GmbH (AQT), Alice&Bob, Aliro, Anametric, Inc., Anderon, Anyon Systems Inc., Aqarios GmbH, Aquark Technologies, Archer Materials, Arclight Quantum, Arctic Instruments, Arda Atomics GmbH, Arqit Quantum Inc., ARQUE Systems GmbH, Artificial Brain, Artilux, Atlantic Quantum, Atom Computing, Atom Quantum Labs, Atomionics, Atos Quantum, Baidu, Inc., BEIT, Beyond Blood Diagnostics, Bifrost Electronics, Bleximo, BlueFors, BlueQubit, Bohr Quantum Technology, Bosch Quantum Sensing, BosonQ Ps, Bright Quantum, C12 Quantum Electronics, CAS Cold Atom, CavilinQ, Cerca Magnetics, CEW Systems Canada Inc., Chipiron, Chiral Nano AG, Classiq Technologies, ColibriTD, Commutator Studios GmbH, Cortical Labs, Covesion, Crypta Labs Ltd., CryptoNext Security, Crystal Quantum Computing, D-Wave Systems, DeteQt, Digistain, Diatope GmbH, Dirac Labs, Diraq, Delft Circuits, Delta g, Duality Quantum Photonics, EeroQ, EigenQ, eleQtron, Element Six, Elyah, Entropica Labs, Ephos, Equal1, EuQlid, EvolutionQ, Exail Quantum Sensors, EYL, First Quantum, Inc., Fujitsu, Genesis Quantum Technology, GenMat, Good Chemistry, Google Quantum AI, Groove Quantum, 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, Iceberg 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, Linq Photonics GmbH, 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, Monarch Quantum, Montana Instruments, Mphasis, Multiverse Computing, Munich Quantum Instruments GmbH, Mycryofirm, Nanofiber Quantum Technologies, NEC Corporation, NeoCrystech, Neuranics, Next Generation Quantum, neQxt GmbH, Nexus Photonics, NIQS Technology Ltd, nOhm Devices, Inc., Nomad Atomics, Nord Quantique, Nordic Quantum Computing Group AS, Norma, Novocene Photonics, NTT, Nu Quantum, NVision, 1Qbit, Oratomic, ORCA Computing, Orange Quantum Systems, Origin Quantum Computing Technology, OTI Lumionics, Oxford Ionics, Oxford Quantum Circuits (OQC), PacketLight Networks, ParityQC, Pasqal, Peak Quantum, Peptone, Phasecraft, Phasor Innovation, Photonic, Inc., PhotonForce, Pixel Photonics, Planqc GmbH, Planckian, Plassys, Polariton Technologies, Polaris Quantum Biotech (POLARISqb), Post Quantum, pQCee and more.....
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Table of Contents
1 EXECUTIVE SUMMARY 38
1.1 Quantum Technologies Market in 2026 38
1.2 Funding 38
1.2.1 Q1 2025 38
1.2.2 Q2 2025 39
1.2.3 Q3 2025 40
1.2.4 Q4 2025 40
1.2.5 Q1 2026 41
1.2.6 Q2 2026 42
1.2.7 Q3 2026 45
1.2.7.1 Pure-play quantum foundries 45
1.2.7.2 Vertical integration by the platform leaders 46
1.2.7.3 Continued public-market conversion 46
1.3 The Strategic Picture in Late 2026 46
1.4 First and second quantum revolutions 46
1.5 Current quantum technology market landscape 47
1.5.1 Key developments 48
1.6 Technology Readiness Assessment 48
1.7 Quantum Technologies Investment Landscape 49
1.7.1 Total market investments 2012-2026 49
1.7.2 By Technology 55
1.7.3 By Company 56
1.7.4 By Application 57
1.7.5 By Region 58
1.7.5.1 The Quantum Market in North America 59
1.7.5.2 The Quantum Market in Asia 60
1.7.5.3 The Quantum Market in Europe 60
1.7.6 Key Investment Trends 2025–2026 61
1.8 Global government initiatives and funding 62
1.8.1 United States 62
1.8.1.1 National Quantum Initiative (NQI) 62
1.8.1.2 Department of Energy (DOE) 63
1.8.1.3 DARPA – Quantum Benchmarking Initiative (QBI) 63
1.8.1.4 Quantum Sensing (Defense) 63
1.8.1.5 CHIPS and Science Act 63
1.8.1.6 State-Level Quantum Programmes 63
1.8.2 China 64
1.8.3 European Union 64
1.8.4 Germany 65
1.8.5 United Kingdom 66
1.8.6 France 66
1.8.7 Canada 67
1.8.8 Australia 67
1.8.9 Japan 68
1.8.10 India 69
1.8.11 South Korea 70
1.8.12 Gulf States 71
1.8.13 Cross-Cutting Themes in Government Quantum Investment 71
1.8.14 Supply Chain Concentration and Geopolitical Exposure 72
1.9 Challenges for quantum technologies adoption 72
1.10 Critical Supply Chain Bottlenecks 74
1.11 Quantum Technology Market Map 74
1.12 SWOT Analysis 76
1.13 Quantum Technology Value Chain 78
1.14 Global Market Forecast 2026–2046 79
1.14.1 Total Market Revenues 79
1.14.2 By Technology Segment 79
1.14.3 By End-Use Industry 80
1.14.4 By Region 81
2 INTRODUCTION TO QUANTUM TECHNOLOGY 82
2.1 First and Second Quantum Revolutions 82
2.2 Quantum Mechanics Principles 83
2.2.1 Superposition 84
2.2.2 Entanglement 84
2.2.3 Quantum Coherence 85
2.2.4 Quantum Tunnelling 85
2.3 The Quantum Technology Ecosystem 86
2.4 Enabling Technologies and Infrastructure 87
2.5 Standards Development 88
3 QUANTUM COMPUTING 89
3.1 What is quantum computing? 89
3.1.1 Operating principle 90
3.1.2 Classical vs quantum computing 92
3.1.3 Quantum computing technology 94
3.1.3.1 Quantum emulators 96
3.1.3.2 Quantum inspired computing 97
3.1.3.3 Quantum annealing computers 97
3.1.3.4 Quantum simulators 97
3.1.3.5 Digital quantum computers 97
3.1.3.6 Continuous variables quantum computers 97
3.1.3.7 Measurement Based Quantum Computing (MBQC) 98
3.1.3.8 Topological quantum computing 98
3.1.3.9 Quantum Accelerator 98
3.2 Benchmarking and Performance Metrics 98
3.2.1 Qubit Count 98
3.2.2 Gate Fidelity 99
3.2.3 Coherence Times 99
3.2.4 Quantum Volume 100
3.2.5 Competition from other technologies 101
3.2.6 Quantum algorithms 104
3.2.6.1 Quantum Software Stack 104
3.2.6.2 Quantum Machine Learning 105
3.2.6.3 Quantum Simulation 105
3.2.6.4 Quantum Optimization 106
3.2.6.5 Quantum Cryptography 106
3.2.6.5.1 Quantum Key Distribution (QKD) 107
3.2.6.5.2 Post-Quantum Cryptography 107
3.2.7 Architectural Approaches 108
3.2.7.1 Modular vs. Single Core 108
3.2.7.2 Heterogeneous Multi-Qubit Architectures 108
3.2.8 Hardware 109
3.2.9 Qubit Technologies 110
3.2.10 Superconducting Quantum Computing 111
3.2.10.1 Technology description 111
3.2.10.2 Materials 112
3.2.10.3 Hardware Architecture 114
3.2.10.4 Market players 115
3.2.10.5 Swot analysis 116
3.2.10.6 Superconducting Hardware Roadmap 117
3.2.10.7 Market position 117
3.2.10.8 The superconducting supply chain and the foundry shift 118
3.2.10.9 Deployment model: superconducting systems in data centres 119
3.2.10.10 Superconducting market forecast 120
3.2.11 Trapped-Ion Quantum Computing 120
3.2.11.1 Technology description 120
3.2.11.2 Ion Species Comparison 122
3.2.11.3 Trap Architectures 122
3.2.11.4 Market position 123
3.2.11.5 Quantinuum as the public-market benchmark 124
3.2.11.6 Enabling technologies: the trapped-ion bill of materials 125
3.2.11.7 Materials 125
3.2.11.7.1 Integrating optical components 126
3.2.11.7.2 Incorporating high-quality mirrors and optical cavities 126
3.2.11.7.3 Engineering the vacuum packaging and encapsulation 126
3.2.11.7.4 Removal of waste heat 127
3.2.11.7.5 Market players 127
3.2.11.7.6 SWOT analysis 128
3.2.11.7.7 Trapped-Ion Hardware Roadmap 129
3.2.12 Silicon Spin-Qubit Quantum Computing 129
3.2.12.1 Technology description 129
3.2.12.2 Quantum dots 130
3.2.12.3 SWOT analysis 132
3.2.12.4 Silicon Spin Hardware Roadmap 133
3.2.12.5 Market position 133
3.2.12.6 Market players 134
3.2.12.6.1 The CMOS-foundry angle 134
3.2.12.7 Funding 135
3.2.13 Topological Qubits 136
3.2.13.1 Technology description 136
3.2.13.1.1 Cryogenic cooling 137
3.2.13.2 Market players 137
3.2.13.3 SWOT analysis 137
3.2.13.4 Photonic Qubits 138
3.2.13.4.1 Technology description 138
3.2.13.4.1.1 Architectural Classes 139
3.2.13.4.1.2 Initialization, Manipulation, and Readout 140
3.2.13.4.1.3 Hardware Architecture 141
3.2.13.4.2 Race to Photonic Fault Tolerance: Tier Analysis 142
3.2.13.4.3 Market players 143
3.2.13.4.4 Swot analysis 144
3.2.13.4.5 Photonic Hardware Roadmap 145
3.2.13.4.6 Race to Photonic Fault Tolerance: Tier Analysis 145
3.2.13.5 Neutral atom (cold atom) qubits 146
3.2.13.5.1 Technology description 146
3.2.13.5.2 Market players 149
3.2.13.5.3 Swot analysis 149
3.2.13.5.4 Neutral Atom Hardware Roadmap 150
3.2.13.6 Diamond-defect qubits 150
3.2.13.6.1 Technology description 150
3.2.13.6.2 SWOT analysis 153
3.2.13.6.3 Market players 154
3.2.13.6.4 Diamond-Defect Hardware Roadmap 154
3.2.13.7 Quantum annealers 154
3.2.13.7.1 Technology description 154
3.2.13.7.2 SWOT analysis 157
3.2.13.7.3 Market players 157
3.2.13.7.4 Quantum Annealing Hardware Roadmap 158
3.2.14 Architectural Approaches 158
3.2.15 Quantum Computing Infrastructure Requirements 159
3.2.16 Software 159
3.2.16.1 Technology description 160
3.2.16.2 Cloud-based services- QCaaS (Quantum Computing as a Service). 160
3.2.16.2.1 The Cloud-First Reality of Quantum Computing 160
3.2.16.2.2 Platform Architecture Models 161
3.2.16.2.3 Major Quantum Cloud Platforms 161
3.2.16.2.4 Pricing Models 162
3.2.16.2.5 Quantum Cloud Platform Comparison 163
3.2.16.2.6 Cloud Platform Market Forecast 164
3.2.16.2.7 Middleware, Optimisation Platforms and Hybrid Orchestration 164
3.2.16.3 Market players 165
3.3 Market challenges 168
3.4 SWOT analysis 170
3.5 Business Models 170
3.6 Quantum Error Correction and Fault Tolerance 171
3.6.1 Why Error Correction Matters 171
3.6.2 Quantum Error Correction Code Families 172
3.6.3 Fault Tolerance Requirements and Logical Qubit Demonstrations 173
3.6.4 Magic State Distillation and Logical Gate Sets 175
3.6.5 Hardware-Aware Error Correction 175
3.6.6 QEC-Specific Vendors and Software Stack 177
3.6.7 Resource Estimation for Fault-Tolerant Algorithms 177
3.6.8 Market Forecast — QEC-Related Spending 178
3.7 Quantum computing value chain 179
3.8 Markets and applications for quantum computing 180
3.8.1 Pharmaceuticals 180
3.8.1.1 Market overview 180
3.8.1.1.1 Drug discovery 180
3.8.1.1.2 Diagnostics 181
3.8.1.1.3 Molecular simulations 181
3.8.1.1.4 Genomics 182
3.8.1.1.5 Proteins and RNA folding 182
3.8.1.2 Market players 182
3.8.2 Chemicals 183
3.8.2.1 Market overview 183
3.8.2.2 Market players 184
3.8.3 Transportation 184
3.8.3.1 Market overview 184
3.8.3.2 Market players 186
3.8.4 Financial services 187
3.8.4.1 Market overview 187
3.8.4.2 Market players 187
3.9 Opportunity analysis 188
3.10 Technology roadmap 190
3.11 Quantum-Inspired Classical Computing 193
3.11.1 What is Quantum-Inspired Computing? 193
3.11.2 Quantum-Inspired Algorithms 193
3.11.3 Quantum-Inspired Hardware Architectures 193
3.11.4 Commercial Applications 194
3.11.5 Major Quantum-Inspired Vendors 194
3.11.6 Quantum vs Quantum-Inspired: Strategic Positioning 195
3.11.7 Market Forecast — Quantum-Inspired Computing 196
3.12 Modality Market Share Forecast 2026–2046 196
4 QUANTUM–HPC INTEGRATION AND QUANTUM DATA CENTRES 198
4.1 Overview 198
4.2 Why HPC Centres Are Buying Quantum Computers 198
4.3 Integration Architectures 199
4.4 On-Premises Deployments 200
4.5 Form Factor and Data-Centre Readiness 201
4.6 Hybrid Software and Orchestration 202
4.7 Photonic Deployment Models in Data Centres 202
4.8 Market Forecast 203
5 QUANTUM CHEMISTRY AND ARTIFICAL INTELLIGENCE (AI) 204
5.1 Technology description 204
5.2 Applications 204
5.3 SWOT analysis 205
5.4 Market challenges 206
5.5 Market players 206
5.6 Opportunity analysis 207
5.7 Technology roadmap 208
6 QUANTUM MACHINE LEARNING 211
6.1 What is Quantum Machine Learning? 211
6.2 Classical vs. Quantum Computing Paradigms for ML 211
6.3 Quantum Mechanical Principles for ML 212
6.4 Machine Learning Fundamentals 212
6.5 The Intersection — Why Combine Quantum and ML? 213
6.6 QML Phases and Evolution 213
6.6.1 The First Phase of QML 213
6.6.2 The Second Phase of QML 214
6.7 Algorithms and Software for QML 215
6.8 Quantum Neural Networks 215
6.9 Variational Quantum Classifiers 216
6.10 Quantum Kernel Methods 216
6.11 Advantages of QML 217
6.11.1 Improved Optimisation and Generalisation 217
6.11.2 Quantum Advantage in ML 217
6.11.3 Training Advantages and Opportunities 218
6.11.4 Improved Accuracy 218
6.12 Challenges and Limitations 218
6.12.1 Hardware Constraints 219
6.12.2 Costs 220
6.12.3 Nascent Technology 220
6.13 QML Applications 220
6.14 QML Roadmap 221
6.15 Market Players 221
6.16 Market Forecasts 2026–2036 222
7 QUANTUM SIMULATION 224
7.1 What is Quantum Simulation? 224
7.2 Analog vs. Digital Quantum Simulation 224
7.3 Quantum Simulation Platforms 225
7.3.1 Neutral Atom Simulators 226
7.3.2 Trapped Ion Simulators 226
7.3.3 Superconducting Circuit Simulators 227
7.3.4 Photonic Simulators 227
7.4 Applications of Quantum Simulation 227
7.4.1 Molecular and Chemical Simulation 228
7.4.2 Materials Discovery 229
7.4.3 High-Energy Physics 229
7.4.4 Condensed Matter Physics 230
7.4.5 Drug Discovery and Protein Folding 230
7.5 Quantum Chemistry Simulation 230
7.6 Market Players 232
7.7 SWOT Analysis 233
7.8 Market Forecasts 2026–2036 233
8 QUANTUM COMMUNICATIONS 235
8.1 Technology description 235
8.2 Types 235
8.3 Applications 236
8.4 Quantum Random Numbers Generators (QRNG) 236
8.4.1 Overview 236
8.4.2 QRNG Product Design and Technology Evolution 238
8.4.3 Entropy Sources 238
8.4.4 High Throughput as Key Differentiator 240
8.4.5 Standards Development 240
8.4.6 Applications 241
8.4.6.1 Encryption for Data Centers 242
8.4.6.2 Consumer Electronics 243
8.4.6.3 Automotive/Connected Vehicle 243
8.4.6.4 Gambling and Gaming 244
8.4.6.5 Monte Carlo Simulations 245
8.4.6.6 Government and Defense Applications 246
8.4.6.7 Enterprise Networks and Data Centers 246
8.4.6.8 Automotive Applications 247
8.4.6.9 Online Gaming 247
8.4.7 Advantages 247
8.4.8 Principle of Operation of Optical QRNG Technology 248
8.4.9 Non-optical approaches to QRNG technology 250
8.4.10 SWOT Analysis 251
8.4.11 Market Forecasts 251
8.5 Quantum Key Distribution (QKD) 252
8.5.1 Overview 252
8.5.2 Asymmetric and Symmetric Keys 252
8.5.3 Principle behind QKD 254
8.5.4 Why is QKD More Secure Than Other Key Exchange Mechanisms? 255
8.5.5 Discrete Variable vs. Continuous Variable QKD Protocols 256
8.5.6 MDI-QKD (Measurement Device Independent QKD) 257
8.5.7 Fiber-Based QKD 258
8.5.8 Free-Space and Satellite QKD 259
8.5.9 Key Players 259
8.5.10 Challenges 260
8.5.11 SWOT Analysis 262
8.5.12 Market Forecasts 263
8.6 Post-quantum cryptography (PQC) 264
8.6.1 Overview 264
8.6.2 Security systems integration 264
8.6.3 PQC standardization 264
8.6.3.1 NIST Standardisation Process and Outcomes 265
8.6.3.2 Migration Implications 265
8.6.4 Transitioning cryptographic systems to PQC 266
8.6.5 Market players 267
8.6.6 SWOT Analysis 269
8.6.7 Market Forecasts 270
8.6.7.1 Beyond Algorithms: The Migration Reality 270
8.6.7.2 The Migration Stack 271
8.6.7.3 Industry-Specific Migration Programs 272
8.6.7.4 Migration Services and Consulting Market 272
8.6.7.5 Market Forecast — Quantum-Safe Migration 273
8.6.7.6 Y2Q Timeline and Strategic Implications 273
8.6.7.7 Quantum-Safe Security: PQC and QKD as Complementary Markets 274
8.7 Quantum homomorphic cryptography 275
8.8 Quantum Teleportation 275
8.9 Quantum Networks 276
8.9.1 Overview 276
8.9.2 Advantages 276
8.9.3 Role of Trusted Nodes and Trusted Relays 276
8.9.4 Entanglement Swapping and Optical Switches 277
8.9.5 Multiplexing quantum signals with classical channels in the O-band 278
8.9.5.1 Wavelength-division multiplexing (WDM) and time-division multiplexing (TDM) 278
8.9.6 Twin-Field Quantum Key Distribution (TF-QKD) 278
8.9.7 Enabling global-scale quantum communication 279
8.9.8 Advanced optical fibers and interconnects 280
8.9.9 Photodetectors in quantum networks 281
8.9.9.1 Avalanche photodetectors (APDs) 281
8.9.9.2 Single-photon avalanche diodes (SPADs) 281
8.9.9.3 Silicon Photomultipliers (SiPMs) 282
8.9.10 Cryostats 283
8.9.10.1 Cryostat architectures 283
8.9.11 Infrastructure requirements 286
8.9.12 Global activity 288
8.9.12.1 China 288
8.9.12.2 Europe 289
8.9.12.3 The Netherlands 289
8.9.12.4 The United Kingdom 290
8.9.12.5 US 290
8.9.12.6 Japan 291
8.9.13 SWOT analysis 292
8.10 Satellite and Space Quantum Communications 293
8.10.1 Why space 293
8.10.2 Missions and programmes 293
8.10.3 Space and ground segment technology 294
8.10.4 Engineering and commercial challenges 295
8.10.5 Market forecast 295
8.10.6 Engineering and commercial challenges 295
8.11 Quantum Memories, Repeaters and the Quantum Internet 296
8.11.1 Overview 296
8.11.2 Quantum memory technologies 296
8.11.3 Repeater generations 297
8.11.4 Testbeds and early networks 297
8.11.5 Market players 297
8.11.6 Applications driving investment 298
8.11.7 Market forecast 299
8.12 Global Market for Quantum Communications by Technology Type 2026–2036 299
8.13 Market challenges 300
8.14 Market players 300
8.15 Opportunity analysis 303
8.16 Technology roadmap 304
9 QUANTUM SENSORS 307
9.1 Technology description 307
9.1.1 Quantum Sensing Principles 308
9.1.2 SWOT analysis 311
9.1.3 Atomic Clocks 312
9.1.3.1 High frequency oscillators 313
9.1.3.1.1 Emerging oscillators 313
9.1.3.2 Caesium atoms 313
9.1.3.3 Self-calibration 313
9.1.3.4 Optical atomic clocks 314
9.1.3.4.1 Chip-scale optical clocks 314
9.1.3.5 Bench/Rack-Scale Atomic Clocks 315
9.1.3.6 Chip-Scale Atomic Clocks (CSAC) 316
9.1.3.7 Atomic Clocks Market Forecasts — Total 317
9.1.3.8 Timing Demand: Telecoms, Data Centres and GNSS Resilience 317
9.1.3.9 Companies 319
9.1.3.10 SWOT analysis 319
9.1.4 Quantum Magnetic Field Sensors 321
9.1.4.1 Introduction 321
9.1.4.2 Motivation for use 321
9.1.4.3 Market opportunity 323
9.1.4.4 Superconducting Quantum Interference Devices (Squids) 323
9.1.4.4.1 Applications 323
9.1.4.4.2 Key players 325
9.1.4.4.3 SWOT analysis 326
9.1.4.5 Optically Pumped Magnetometers (OPMs) 326
9.1.4.5.1 Applications 327
9.1.4.5.2 Key players 327
9.1.4.5.3 SWOT analysis 328
9.1.4.6 Tunneling Magneto Resistance Sensors (TMRs) 329
9.1.4.6.1 Applications 329
9.1.4.6.2 Key players 330
9.1.4.6.3 SWOT analysis 330
9.1.4.7 Nitrogen Vacancy Centers (N-V Centers) 331
9.1.4.7.1 Applications 331
9.1.4.7.2 Key players 332
9.1.4.7.3 SWOT analysis 333
9.1.5 Quantum Gravimeters 334
9.1.5.1 Technology description 334
9.1.5.2 Applications 335
9.1.5.3 Key players 337
9.1.5.4 SWOT analysis 338
9.1.6 Quantum Gyroscopes 339
9.1.6.1 Technology description 339
9.1.6.1.1 Inertial Measurement Units (IMUs) 340
9.1.6.1.2 Atomic quantum gyroscopes 340
9.1.6.2 Applications 341
9.1.6.3 Key players 342
9.1.6.4 SWOT analysis 343
9.1.7 Quantum Image Sensors 344
9.1.7.1 Technology description 344
9.1.7.2 Applications 345
9.1.7.3 SWOT analysis 345
9.1.7.4 Key players 346
9.1.8 Quantum Radar 350
9.1.8.1 Technology description 350
9.1.8.2 Applications 352
9.1.9 Single Photon Detectors 353
9.1.9.1 Technology Overview 353
9.1.9.2 Single-Photon Avalanche Diodes (SPADs) 353
9.1.9.3 Superconducting Nanowire Single-Photon Detectors (SNSPDs) 353
9.1.10 Quantum Positioning, Navigation and Timing (PNT) and GPS-Denied Navigation. 355
9.1.10.1 Why quantum PNT has become the leading sensing market 355
9.1.10.2 Technology approaches 355
9.1.10.3 Trials and procurement programmes 356
9.1.10.4 Companies 357
9.1.10.5 Market forecast 358
9.1.11 Quantum Sensor Components 358
9.1.12 Quantum Chemical Sensors 360
9.1.12.1 Technology overview 360
9.1.12.2 Commercial activities 360
9.1.13 Quantum Radio Frequency Field Sensors 360
9.1.13.1 Overview 360
9.1.13.2 Rydberg Atom Based Electric Field Sensors and Radio Receivers 365
9.1.13.2.1 Principles 365
9.1.13.2.2 Commercialization 366
9.1.13.3 Nitrogen-Vacancy Centre Diamond Electric Field Sensors and Radio Receivers 367
9.1.13.3.1 Principles 367
9.1.13.3.2 Applications 367
9.1.13.4 Market 370
9.1.14 Quantum NEM and MEMs 375
9.1.14.1 Technology description 375
9.2 Market and technology challenges 375
9.2.1 Quantum Biomedical Sensing and Imaging 376
9.2.1.1 Overview 376
9.2.1.2 Optically pumped magnetometers for MEG and MCG 376
9.2.1.3 Diamond sensors and hyperpolarised MRI 377
9.2.1.4 Quantum imaging and quantum-enhanced image reconstruction 377
9.2.1.5 Companies 377
9.2.1.6 Market forecast 378
9.3 Market forecasts 378
9.3.1 By Sensor Type 378
9.3.2 By Volume 380
9.3.3 By Sensor Price 381
9.3.4 By End-Use Industry 383
9.4 Technology roadmap 384
10 QUANTUM BATTERIES 387
10.1 Technology description 387
10.2 Types 388
10.3 Applications 388
10.4 SWOT analysis 389
10.5 Market challenges 390
10.6 Market players 390
10.7 Opportunity analysis 391
10.8 Technology roadmap 392
11 END-USE MARKETS AND APPLICATIONS 395
11.1 Overview 395
11.2 Pharmaceuticals and Drug Discovery 396
11.2.1. Market Overview 396
11.2.2 Drug Discovery Applications 397
11.3 Financial Services 398
11.3.1 Market Overview 398
11.3.2 Portfolio Optimisation 399
11.3.3 Risk Assessment 399
11.3.4 Algorithmic Trading 399
11.3.5 Fraud Detection 399
11.4 Aerospace, Defence and National Security 400
11.4.1 Market Overview 400
11.4.2 Navigation and Positioning 400
11.4.3 Secure Communications 401
11.4.4 Simulation and Optimisation 401
11.4.5 Defence and Government Programmes, 2025–2026 401
11.4.6 Sovereign Capability, Supply Chains and Export Controls 402
11.4.7 Defence Market Forecast by Pillar 403
11.5 Energy and Utilities 404
11.5.1 Market Overview 404
11.5.2 Grid Optimisation 404
11.5.3 Renewable Energy Integration 404
11.5.4 Carbon Capture Optimisation 404
11.6 Healthcare and Medical 405
11.6.1 Market Overview 405
11.6.2 Medical Imaging 405
11.6.3 Diagnostics 405
11.6.4 Personalized Medicine 406
11.7 Telecommunications 406
11.7.1 Market Overview 406
11.7.2 Network Optimisation 406
11.7.3 Quantum-Secure Networks 407
11.8 Government and Public Sector 407
11.8.1 Market Overview 407
12 MATERIALS FOR QUANTUM TECHNOLOGIES 408
12.1 Superconductors 409
12.1.1 Overview 409
12.1.2 Types and Properties 409
12.1.3 Critical Temperature and Material Selection 409
12.1.3.1 Critical Material Supply Chain Considerations 410
12.1.4 Superconducting Quantum Circuits 411
12.1.4.1 Introduction 411
12.1.4.2 Fabricating Superconducting Qubits 412
12.1.5 Defects and Sources of Noise 413
12.1.6 Superconducting Nanowire Single-Photon Detectors (SNSPDs) — Materials and Fabrication 414
12.1.7 Opportunities 415
12.2 Photonics, Silicon Photonics and Optical Components 416
12.2.1 Overview 416
12.2.2 Types and Properties 416
12.2.3 Photonic Integrated Circuits for Quantum Technology 416
12.2.3.1 Overview 416
12.2.4 PICs for Quantum Sensing 418
12.2.5 Opportunities 419
12.3 Nanomaterials 420
12.3.1 Overview 420
12.3.2 Types and Properties 420
12.3.3 Opportunities 420
12.4 Artificial Diamond for Quantum Technology 421
12.4.1 Overview 421
12.4.2 Supply Chain and Materials for Diamond-Based Quantum Computers 422
12.4.3 Quantum Grade Diamond 423
12.4.4 Silicon-Vacancy in Diamond Quantum Memory 423
12.5 Quantum Foundries and Fabrication 423
12.5.1 From laboratory fabs to foundries 423
12.5.2 Pure-play and multi-modality quantum foundries 424
12.5.3 Materials suppliers as strategic partners 425
12.5.4 Implications for the supply chain 425
12.5.5 Quantum foundry services forecast 426
12.6 Cryogenic Infrastructure 426
12.6.1 The Role of Cryogenics in Quantum Computing 426
12.6.2 Operating Temperature Requirements by Modality 426
12.6.3 Dilution Refrigerators 427
12.6.3.1 Cryogen-Free vs. Wet Systems 427
12.6.3.1.1.1 Modular and Cube-Format Architectures 427
12.6.4 Pulse Tube and Cryocoolers 427
12.6.5 Alternative Cooling Technologies 428
12.6.6 Dilution Refrigerator Vendor Landscape 428
12.6.7 Partnership Models 429
12.6.8 Cryogenic System Lead Times and Capacity Constraints 429
12.6.9 Ten-Year Forecast — Installed Base of Dilution Refrigerators 429
12.7 Helium-3 Supply Chain 429
12.7.1 Why Helium-3 Matters for Quantum Computing 429
12.7.2 ³He Production from Tritium Decay 430
12.7.3 ³He Supply Sources and Annual Production Estimates 430
12.7.4 Demand-Supply Gap Modelling, 2026–2046 430
12.7.5 Lunar Regolith Harvesting (Interlune) 431
12.7.6 Helium-4 Industrial Supply Risk 431
12.7.7 Strategic Stockpiling and Mitigation 431
12.7.8 Isotopes and Specialty Inputs 432
12.7.8.1 Why isotopes matter 432
12.7.8.2 Silicon-28: the critical bottleneck for spin qubits 433
12.7.8.3 Carbon-12 and quantum-grade diamond 433
12.7.8.4 Ion and atom isotopes 433
12.7.8.5 Geopolitical exposure and mitigation 433
12.8 Cryogenic Control Electronics and Cryo-CMOS 434
12.8.1 The Wiring Crisis — Why Room-Temperature Control Cannot Scale 434
12.8.2 Architectural Approaches 434
12.8.3 NVQLink and the Quantum-Classical Data Centre Convergence 435
12.8.4 Cryo-CMOS Devices and Process Technology 435
12.8.5 Vendor Landscape 435
12.8.6 Cryogenic Amplifiers — TWPAs, HEMT and Parametric 436
12.8.7 Heat Load Budgets and Power Dissipation Constraints 437
12.8.8 Ten-Year Forecast — Cryo-CMOS Market and Penetration 437
12.9 Room-Temperature Control and Readout Electronics 437
12.9.1 The control stack 437
12.9.2 Vendor landscape 438
12.9.3 Market dynamics 439
12.9.4 Forecast 439
12.10 Lasers and Photonic Components by Modality 440
12.10.1 The Laser Bill of Materials in a Quantum System 440
12.10.2 Wavelengths Required by Atomic and Solid-State Modalities 440
12.10.3 Laser Technology Platforms 441
12.10.4 Linewidth, Stability and Phase Noise Requirements 441
12.10.5 Photonic Component Suppliers 442
12.10.6 Laser Vendor Capability Matrix 442
12.11 Single-Photon Sources and Detectors 443
12.11.1 A cross-cutting enabling technology 443
12.11.2 Single-photon detectors 443
12.11.3 Single-photon sources 444
12.11.4 Supply chain constraints 445
12.12 Ultra-High Vacuum (UHV) Systems 445
12.12.1 Vacuum Pressure Requirements by Modality 445
12.12.2 UHV Chamber Design and Materials 446
12.12.3 Vacuum Pumps and Hardware 446
12.12.4 Vacuum Feedthroughs and Hermetic Seals 447
12.12.5 Vapour Cell Technology and Atomic Sources 448
12.12.6 UHV Vendor Capability Matrix 448
12.13 Microwave and Optical Interconnects 449
12.13.1 Cryogenic Microwave Cabling 449
12.13.2 High-Density Cryogenic Connectors 450
12.13.3 Cryogenic Attenuators and Filters 450
12.13.4 Circulators, Isolators and Switches 450
12.13.5 Optical Interconnects for Photonic and Modular Quantum Systems 451
12.13.6 Microwave-to-Optical Transducers 451
12.13.7 Vendor Landscape 451
12.14 Supply Chain Bottleneck Assessment 452
12.14.1 Methodology — Severity, Probability and Time-to-Resolution Framework 452
12.14.2 Critical Bottlenecks 452
12.14.3 High-Severity Bottlenecks 452
12.14.4 Bottleneck Heat-Map by Modality 453
12.14.5 Mitigation Strategies 453
12.15 Materials Market Forecasts 454
12.15.1 Forecasting Methodology and Scenario Definitions 454
12.15.2 Superconducting Chips and Substrates 454
12.15.3 Photonic Integrated Circuits and Optical Components 454
12.15.4 Cryogenic Infrastructure 455
12.15.5 Helium-3 and Helium-4 Supply 455
12.15.6 Isotopic Inputs (excluding Helium) 456
12.15.7 Cryogenic Control Electronics and Cryo-CMOS 456
12.15.8 Lasers and Single-Photon Detectors 457
12.15.9 Ultra-High Vacuum Systems 457
12.15.10 Microwave and Optical Interconnects 458
12.15.11 Diamond and Quantum Materials 458
12.15.12 Nanomaterials for Quantum Applications 458
12.16 REGIONAL MARKETS AND NATIONAL PROGRAMMES 460
12.16.1 North America 460
12.16.1.1 United States 460
12.16.1.2 Canada 460
12.16.1.3 Europe 461
12.16.1.3.1 European Union Initiatives 461
12.16.1.3.2 United Kingdom 461
12.16.1.3.3 Germany 462
12.16.1.3.4 France 462
12.16.1.3.5 Netherlands 462
12.16.2 Asia-Pacific 463
12.16.2.1 China 463
12.16.2.2 Japan 463
12.16.2.3 South Korea 463
12.16.2.4 Australia 464
12.16.2.5 Singapore 464
12.16.3 Rest of World 464
12.16.4 Government Initiatives Comparison 465
13 GLOBAL QUANTUM TECHNOLOGIES MARKET ANALYSIS 467
13.1 Market map 467
13.2 Key industry players 468
13.2.1 Start-ups 469
13.2.2 Tech Giants 469
13.2.3 National Initiatives 470
13.3 Global market revenues 2018-2046 470
13.3.1 Quantum Computing 470
13.3.2 Quantum Sensors 471
13.3.3 QKD Systems 471
13.3.4 Quantum Random Number Generators (QRNG) 472
13.3.5 Post-Quantum Cryptography (PQC) 473
13.3.6 Quantum Machine Learning 473
13.3.7 Quantum Simulation 474
13.3.8 Quantum Batteries 474
13.3.9 Total Quantum Technology Market — Consolidated Forecast 475
13.3.10 Quantum Hardware Supply Chain Market 476
13.3.10.1 Geographic Distribution of Supply Chain Revenue 477
13.3.11 Total Quantum Technology Market Including Supply Chain 478
13.4 Quantum Workforce and Talent Market 478
13.4.1 Why Workforce Matters 478
13.4.2 The Quantum Talent Pyramid 478
13.4.3 University Programs and Degrees 479
13.4.4 Industry Training Programs 479
13.4.5 Government Workforce Initiatives 480
13.4.6 Compensation Benchmarks 480
13.4.7 Workforce Market Forecast 481
14 COMPANY PROFILES 482 (354 company profiles)
15 RESEARCH METHODOLOGY 725
16 TERMS AND DEFINITIONS 726
17 REFERENCES 729
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- Cloud Gaming Market Size, Share, and Analysis, By Component (Hardware, Software, Services), By Application (Consumer, Enterprise, Government), By End-User (Telecom Operators, Media Companies, Enterprises, Others), By Region (North America, Europe, Asia-Pacific, Middle East & Africa, and Latin America) and Regional Forecast 20262035
- Latin America Music Streaming Market Size, Share, and Analysis, By Component (Hardware, Software, Services), By Application (Consumer, Enterprise, Government), By End-User (Telecom Operators, Media Companies, Enterprises, Others) and Forecast 20262035
- India Mobile Gaming Market Size, Share, and Analysis, By Component (Hardware, Software, Services), By Application (Consumer, Enterprise, Government), By End-User (Telecom Operators, Media Companies, Enterprises, Others) and Forecast 20262035
- United States PC Gaming Peripherals Market Size, Share, and Analysis, By Component (Hardware, Software, Services), By Application (Consumer, Enterprise, Government), By End-User (Telecom Operators, Media Companies, Enterprises, Others) and Forecast 20262035
- Asia Pacific Mobile Gaming Market Size, Share, and Analysis, By Component (Hardware, Software, Services), By Application (Consumer, Enterprise, Government), By End-User (Telecom Operators, Media Companies, Enterprises, Others) and Forecast 20262035
- Africa Video Streaming Market Size, Share, and Analysis, By Component (Hardware, Software, Services), By Application (Consumer, Enterprise, Government), By End-User (Telecom Operators, Media Companies, Enterprises, Others) and Forecast 20262035
- Southeast Asia Game Development Outsourcing Market Size, Share, and Analysis, By Component (Hardware, Software, Services), By Application (Consumer, Enterprise, Government), By End-User (Telecom Operators, Media Companies, Enterprises, Others) and Forecast 20262035
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