Los sensores cuánticos están despertando el interés por sus aplicaciones en vehículos eléctricos y autónomos, escáneres cerebrales, ordenadores cuánticos, equipos de cartografía subterránea, satélites, microscopios e incluso electrónica de consumo. Además, el creciente entusiasmo y el desarrollo sinérgico con el cálculo y las comunicaciones cuánticas están impulsando el interés y la inversión en el sector de la tecnología cuántica como nunca antes.
Se prevé que esta tecnología en auge genere unos ingresos de más de 1900 millones de dólares estadounidenses para 2046, con una tasa compuesta de crecimiento anual (CAGR) media del 9,0 % durante los próximos veinte años.
Visión general del mercado de sensores cuánticos. Fuente de la imagen: IDTechEx.
Capacidad cuántica para vehículos, imágenes médicas y más
En la tecnología moderna, los sensores se utilizan en vehículos, dispositivos médicos, electrónica de consumo y mucho más. Los sensores cuánticos están destinados a mejorar sus capacidades en múltiples industrias, por ejemplo, al permitir la navegación sin GPS en vehículos mediante giroscopios cuánticos y relojes atómicos, o al desbloquear imágenes cerebrales altamente precisas y accesibles mediante magnetómetros cuánticos.
El mercado de los sensores cuánticos es muy diverso, con distintos niveles de madurez tecnológica (TRL) y tamaños de mercado potenciales en todo el sector. Por ejemplo, ya se han vendido millones de sensores de resistencia magnética túnel (TMR) a escala de chip al sector automovilístico para la detección remota de corriente, mientras que la navegación con magnetómetros cuánticos acaba de entrar en el mercado gracias a los esfuerzos de empresas como Q-CTRL y SandboxAQ.
Aunque se están comercializando una serie de sensores cuánticos, existen tendencias de mercado entre las diferentes categorías de tecnología. Este completo informe analiza los relojes atómicos, los sensores cuánticos de campo magnético, los giroscopios cuánticos, los acelerómetros cuánticos, los gravímetros cuánticos, los sensores cuánticos de RF, los detectores de fotones individuales, la imagen cuántica y los componentes para sensores cuánticos. Cada categoría de sensores cuánticos se evalúa mediante análisis DAFO y tablas de referencia técnica. Dado que muchos actores están lanzando sus productos de primera generación, se compara una gama de sensores cuánticos comercializados entre sí y con sus homólogos clásicos.
Análisis de los sensores cuánticos a través de materiales y componentes
Los diferentes tipos de sensores cuánticos a menudo se pueden agrupar en función de la plataforma de detección que comparten. Por ejemplo, los relojes atómicos, los magnetómetros bombeados ópticamente y los giroscopios cuánticos atómicos se basan en vapores atómicos confinados que se controlan con fotónica y láseres. Mientras tanto, los diamantes artificiales con defectos de vacantes de nitrógeno implantados (también conocidos como diamantes NV) se perfilan como una plataforma emergente prometedora para la magnetometría cuántica, los giroscopios o la microscopía.
Los sensores cuánticos basados en diamantes NV están llamando la atención por su naturaleza compacta y robusta y su funcionamiento estable a temperatura ambiente. Sin embargo, cualquier adopción más amplia de los sensores cuánticos de diamantes NV dependerá de los actores de la cadena de suministro que se especializan en la fabricación de diamantes sintéticos para aplicaciones cuánticas, como Element Six y Diatope.
Cada una de estas diferentes plataformas de detección cuántica plantea una serie de retos en su fabricación y necesidades no satisfechas que podrían impulsar aún más su rendimiento o permitir su miniaturización. Aunque los relojes atómicos ya se han reducido al tamaño de un chip, su elevado coste limita sus usos actuales a la navegación de alta gama en el sector aeroespacial y los sumergibles, y actualmente existe una disyuntiva entre el tamaño y la precisión.
Los esfuerzos en curso para reducir el coste de producción de componentes clave, como las células de vapor y los láseres a escala de chip, con el fin de optimizar la producción de sensores cuánticos atómicos, podrían desbloquear la tecnología punta en materia de sincronización para un mercado más amplio en vehículos autónomos o aviación comercial. En colaboración con especialistas en materiales y desarrolladores de productos, este informe desglosa cómo se podría mejorar el SWaP-C (tamaño, peso y potencia + coste) de los sensores cuánticos para abrir la puerta a aplicaciones de mayor volumen en la movilidad, la sanidad o la electrónica de consumo del futuro.
Esta nueva perspectiva del mercado de los sensores cuánticos revela sinergias y oportunidades para los proveedores de materiales en lo más profundo de la cadena de valor, agrupando y analizando los sensores en función de su plataforma de materiales.
Perspectivas a 20 años para la detección cuántica
A pesar de no acaparar tantos titulares como la computación cuántica, los sensores cuánticos son una tecnología revolucionaria que podría desbloquear datos de mayor calidad para nuevas aplicaciones en el transporte, la sanidad, la informática, la investigación y la electrónica de consumo.
El estado actual del mercado de la detección cuántica ve cómo varias tecnologías entran en fase de comercialización, pero la próxima década determinará qué actores pueden minimizar y producir en masa la tecnología para aumentar su mercado accesible. Los avances en el ámbito de la detección cuántica suelen estar impulsados por innovaciones en materiales y métodos de fabricación novedosos.
El informe «Quantum Sensors Market 2026-2046: Technology, Trends, Players, Forecasts» (Mercado de sensores cuánticos 2026-2046: tecnología, tendencias, actores y previsiones), que abarca una amplia gama de plataformas y aplicaciones, analiza 20 tecnologías de detección cuántica diferentes, entre las que se incluyen múltiples tipos de relojes atómicos, sensores de campo magnético y detectores de fotones individuales. Para cada tecnología, se presentan los principios de funcionamiento, el panorama competitivo, las aplicaciones clave y una previsión detallada a 20 años.
Autor: Noah El Alami, IDTechEx
