1、量子测量概述
量子测算是量子信息和精密测量的交叉学科,通过利用量子系统本身的精密性和敏感性,采用量子通信和量子计算中操控超冷原子和单光子等技术,为人类提供更准确的时间、空间、频率等基准、更准确的常数、更准确的外界环境参数、以及更准确的导航定位等。
在产业链方面,量子测量行业上游主要是系统研发所需的基础材料、元器件和支撑系统提供商,其中基础材料包括高纯度同位素材料、金刚石、性气体等,元器件主要包括激光器、原子气室、光学系统元器件、电子元器件、线缆等,支撑系统主要包括磁屏蔽、真空、低温、隔振等环境保障;下游涉及基础科研、国防军工、生物医疗、能源开发、工业制造、资源勘探、环境监测等诸多领域。
量子测量行业产业链图解
资料来源:观研天下整理
2、量子测量技术路线多元,给上游整合和优化带来挑战
根据观研报告网发布的《中国量子测量行业发展趋势研究与未来投资预测报告(2024-2031年)》显示,目前,可以商用的量子测量设备产品包括量子时钟、量子重力仪、量子磁力计及其衍生产品、光量子雷达等。而由于量子测量技术路线多元,既有原子钟等成熟商用产品,也有量子磁力计等处于研发的样机产品,还有量子关联成像等尚未研发出的原型机,所需上游材料、器件差异性大,这给上游整合和优化带来挑战。
量子测量技术路线简介
资料来源:观研天下整理
目前量子精密测量主要技术路径进展
应用领域 |
传感器 |
阶段 |
落地时长 |
时间测量 |
原子钟、分子钟 |
商业化 |
现有/短期 |
磁力测量 |
磁力计 |
工程样机向商业化过渡 |
短期 |
重力仪 |
重力测量、梯度仪 |
工程样机向商业化过渡 |
短期 |
惯性测量 |
加速度计、陀螺仪 |
工程样机 |
中期 |
目标识别 |
原子天线 |
工程样机向商业化过渡 |
短期 |
目标识别 |
量子雷达 |
光量子雷达为工程样机;量子纠缠雷达为理论研究 |
长期 |
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3、全球量子测量产业初具规模,市场呈现出强劲增长势头
随着量子信息科技的不断发展,全球量子测量市场呈现出强劲增长势头。根据数据显示,2022年,全球量子精密测量市场规模已达13.27亿美元,标志着产业初具规模,预计到2030年,量子精密测量市场规模预计将增长至25.27亿美元。
数据来源:观研天下整理
在细分市场方面,2022年,量子磁场测量仪器(量子磁力计)市场份额排名第一,为41%,其次为量子时间测量仪器(量子时钟),市场占比34%。
数据来源:观研天下整理
4、量子测量逐步走向商业应用
展望未来,量子测量是距离实用化最近的量子技术方向,根据物理媒介和制备操控方式不同,存在多种技术路线。目前,国内外研究机构和初创企业陆续推出冷原子钟、重力仪、磁力计、光量子雷达等样机和产品,并逐步走向商业应用。
量子测量主要技术方向
资料来源:观研天下整理(WYD)

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