目录
- 执行摘要：2025–2030年的关键发现
- 市场规模与增长预测：销量和收入预期
- 塑造量子磁测量的技术创新
- 竞争格局：领先制造商与新进入者
- 主要终端用户细分：医疗保健、国防、研究等
- 2025年的供应链挑战与解决方案
- 区域分析：北美、欧洲、亚太和新兴市场
- 影响行业的主要监管和标准更新
- 战略合作、并购与投资趋势
- 未来展望：2030年前的破坏性趋势与机遇
- 来源与参考文献
执行摘要：2025–2030年的关键发现
量子磁测量设备制造行业在2025年至2030年间将迎来重大演变，这受到量子技术快速发展的驱动以及对超灵敏磁场检测在各行业中的需求日益增长。量子磁力计——基于氮空位（NV）中心的钻石、光泵浦磁力计（OPMs）和超导量子干涉装置（SQUIDs）——正从研究实验室过渡到商业和工业应用。
主要制造商正在扩大生产能力并优化设备架构，以提供更好的灵敏度、便携性和集成度。比如，专注于基于钻石的量子传感器的Qnami和Magneteca等公司正扩大其量子磁测量解决方案的产品组合，目标包括生物医学成像、材料表征和导航等领域。同时，像QuSpin这样的成熟企业则专注于神经成像和国防领域的小型化OPMs。
预计2025年至2030年期间将出现以下趋势：
- 商业化增长：预计量子磁力计将实现更广泛的市场渗透，成功的试点部署将在医疗保健（如磁脑电图）、无损检测和矿产勘探中取得。设备制造商与终端用户之间的合作将加快产品验证和监管接受度。
- 技术融合：预计量子磁测量将与先进的数据分析、光子集成和紧凑型低温技术相结合。像Qnami和QuSpin这样的公司在研发方面的投入预计将产生更强大、用户友好的仪器。
- 制造生态系统扩展：预计将出现新进入者和伙伴关系，随着组件供应商和OEM寻求满足对量子传感器日益增长的需求。与学术界和政府研究机构的合作正在努力实现设备接口和校准协议的标准化。
- 地区增长动力：欧洲和北美将继续成为创新和制造的主要枢纽，而亚太地区的企业则越来越多地投资于量子传感器。合作倡议和资金项目很可能塑造供应链的韧性和人才发展。
总的来说，2025年至2030年的前景反映了一个从科学好奇性转向工业实用性的行业，设备制造商在启用新应用和塑造更广泛的量子传感领域中发挥着核心作用。
市场规模与增长预测：销量和收入预期
量子磁测量设备制造行业在2025年及随后的几年中预计将实现显著扩展，受到来自医学诊断、导航、矿产勘探和基础物理研究等行业的需求增加的推动。利用氮空位（NV）钻石、光泵浦磁力计（OPMs）和超导量子干涉装置（SQUIDs）的量子磁力计正在以前所未有的灵敏度检测微小的磁场。这种能力正在迅速推动这些技术在既有应用和新兴应用中的采用。
虽然由于行业处于初创阶段，公开可用的全球量子磁测量设备市场规模的确切数字仍然有限，但主要制造商和研究机构指出了强劲的增长轨迹。例如，著名的商业OPM磁力计供应商QuSpin报告称，来自神经科学和生物磁研究机构的订单呈上升趋势，反映出在磁脑电图（MEG）和心电图中的采用激增。同样，洛克希德·马丁和Muquans也在扩大其生产能力，以应对对量子导航和矿物探测解决方案日益增长的订单。
据行业领先制造商的声明，预计2025年至2028年，先进量子磁力计的年出货量将以超过25%的年复合增长率（CAGR）增长。收入前景同样乐观，预计到2020年代末，市场将接近数千万美元，既受到单位销量增长的推动，也受到高性能系统的高价位影响。例如，QuSpin已与领先研究实验室和医疗设备集成商签署多年的合同，这表明需求持续且收益可重复。同时，洛克希德·马丁对量子导航的投资暗示着未来几年内预期的政府和国防大型采购。
从地理上看，北美和欧洲目前主导量子磁测量设备市场，原因在于大量的研发投资和在科学及医疗领域的早期采用。然而，亚太地区预计将实现最快增长，像Muquans这样的公司与地区合作伙伴合作，以实现更广泛的分销和本地化制造。
展望未来，随着量子传感器小型化和大规模制造工艺的不断成熟，预计该行业将看到进一步的销量增长和价格逐步降低，拓宽更多工业和研究应用的可及性。在持续创新与像QuSpin、洛克希德·马丁和Muquans等行业领先厂商之间的生产能力扩大之间的相互作用，可能会定义该市场的规模与收入动态，持续至本十年余下的时间。
塑造量子磁测量的技术创新
2025年的量子磁测量设备制造环境以快速创新为特征，推动因素包括量子传感技术的进步以及对科学、医疗和工业领域超灵敏磁场检测需求的增加。量子磁力计利用量子现象，如氮空位（NV）中心中的自旋态或碱金属蒸气池，正在推动灵敏度和空间分辨率的边界。
2025年的一个显著趋势是量子磁力计的小型化和集成，使便携式甚至可穿戴设备能够维持高精度。制造商正在采用先进的纳米制造技术，生产具有高缺陷控制的NV钻石芯片，这一过程被专注于合成钻石材料的公司如Element Six所精炼。这些材料为下一代量子磁测量设备奠定基础，使得制造过程更稳健且可扩展。
另一个关键创新是从实验室原型向商用产品的转变。这在QuSpin和Qnami等公司的产品线中表现得尤为明显，这些公司分别设计和制造光泵浦磁力计（OPMs）和扫描量子磁力计。他们的工作专注于降低噪声、增强温度稳定性，并实现在生物磁成像和材料表征等应用中至关重要的多通道阵列。例如，QuSpin的零场OPMs已经在脑成像研究中得到采用，而Qnami的量子扫描探头则在半导体检测市场上得到了扩展。
该生态系统还见证了设备制造商与量子软件专家之间的合作增加，以改善设备控制和数据解释。这种垂直整合通过硬件公司与量子算法开发者之间的合作得到体现，从而简化了在现实环境中部署磁测量解决方案的过程。
展望2026年及以后，制造行业预计将受益于对量子技术基础设施的持续投资，受到欧洲、北美和亚洲的国家倡议的支持。对于更高的生产率和单位成本较低的需求正在催生针对量子设备的自动化装配线和质量控制协议的开发。此外，采用集成光子学的芯片级量子磁力计的到来将标志着制造能力和部署规模的显著跃升。
总之，2025年的量子磁测量设备制造行业以材料创新、流程自动化和对稳健高性能传感器的商业化为特征。随着行业标准的成熟和供应链的稳定，该行业预计将加速增长，并在未来几年实现更广泛的应用覆盖。
竞争格局：领先制造商与新进入者
2025年的量子磁测量设备制造竞争格局由既有的仪器行业领军者与灵活的新进入者推动创新而共同构成。该行业正响应于量子传感应用、医疗诊断和地球物理勘探的需求急剧增长，促进了技术进步和战略伙伴关系的形成。
在成熟制造商中，洛克希德·马丁和Magnicon仍然在生产基于超导量子干涉装置（SQUID）的磁力计方面处于突出地位。这些公司通过利用集成制造能力和数十年的超灵敏测量技术经验保持了显著的市场份额。总部位于欧洲的Qnami巩固了其在量子钻石磁测量中的地位，为研究和工业客户提供交钥匙的扫描探头解决方案。他们基于氮空位（NV）中心的商业量子传感器已吸引了半导体和生命科学领域的兴趣。
行业巨头如洛克希德·马丁正在投资于量子促进的导航和探测系统，通常通过与国家实验室和研究机构的合作而进行。同时，Magnicon已经扩大了其在亚洲和北美的分销合作关系，以满足不断增长的需求。
新进入者正在以破坏性的方法塑造格局。像Qnami和QuSpin这样的初创企业正在商业化基于光泵浦磁力计（OPM）技术和氮空位中心的紧凑型便携式量子磁力计。这些创新的目标是非侵入性脑成像（磁脑电图）、无损检测和基于现场的矿产勘探等尚未开发的市场。例如，QuSpin的OPM设备已经在研究医院中部署，并正在评估整合到可穿戴医疗诊断中的可能性。
预计未来几年将有更多新企业进入，尤其是在大学和政府支持的量子技术中心孵化出新公司的过程中。全球供应链的发展，比如高纯度钻石基板和小型激光系统的日益可用性，正在降低新制造商的准入门槛。此外，特别是在欧盟和美国的战略公私合营正在促进商业化和标准化的努力。
总的来说，2025年的竞争格局反映出成熟制造商为大合同进行规模生产和创新初创企业针对利基和新兴应用之间的动态互动。随着量子磁测量技术能力的提升，预计在未来几年中进一步的整合和跨行业合作将塑造该行业的发展。
主要终端用户细分：医疗保健、国防、研究等
2025年及以后的量子磁测量设备制造行业将迎来显著增长，这得益于医疗保健、国防、科学研究和新兴工业应用等主要终端用户行业的需求日益增加。当前的格局是由量子传感技术的快速发展、小型化努力以及对磁场检测中更高灵敏度和可靠性的追求所形塑。
在医疗保健领域，量子磁力计——特别是光泵浦磁力计和超导量子干涉装置（SQUIDs）——正在被越来越多地采用于非侵入性医学诊断。诸如磁脑电图（MEG）和磁心电图（MCG）等应用受益于更高的空间分辨率和便携性，使得新的临床工作流程和住院监测成为可能。关键制造商如Tristan Technologies和ZIAGNOSTICS正在推进量子传感器与下一代医学成像系统的集成，目前已有设备提供商与医院研究中心之间的多项合作项目，以拓展使用案例。
国防部门仍然是量子磁测量设备制造的重要驱动因素。军事机构正在投资超灵敏磁力计以用于监视、潜艇探测和在GPS信号受限环境中的导航。像MSquared和QuSpin等公司正在与政府机构合作，提供可靠的、可现场部署的量子传感器，这为探测和态势感知提供了战略优势。预计这些努力将在2025年加速，包括计划在北美和欧洲推出新产品和试点部署。
- 科学研究：学院和政府实验室仍然是基础细分市场，利用量子磁力计探索凝聚态物理、生物磁现象和基础量子力学。设备供应商如Qnami正在提供专为高分辨率成像磁性域和单分子检测量身定制的仪器，支持材料科学和量子信息处理的重大突破。
- 工业和新兴市场：除了核心行业外，量子磁测量在无损检测、矿物勘探和环境监测方面也在获得关注。制造商正在努力将实验室级系统适应于坚固、现场就绪的部署。磁传感器公司及类似公司正在扩展其产品组合以满足这些不断变化的需求。
展望未来，该行业预计将继续推动制造商和终端用户之间的合作，以细化设备性能、降低成本并多元化应用。对研发和供应链优化的投资可能使量子磁测量设备在2020年代末的各种行业中更广泛采用。
2025年的供应链挑战与解决方案
2025年的量子磁测量设备制造供应链面临一系列复杂的挑战，驱动因素包括量子组件的脆弱性质、全球化采购和来自研究及工业部门的需求增加。量子磁力计通常依赖超纯材料、精密加工的光学元件和复杂的低温系统，因此需要具有专业能力和强大质量控制的供应基础。2025年，在医学成像、矿物勘探和导航等领域量子传感应用的扩张进一步加大了制造商确保可靠供应渠道的压力。
一个关键挑战是高纯度碱金属和稀土元素的可用性，这对于光泵浦磁力计（OPMs）和超导量子干涉装置（SQUIDs）等设备至关重要。全球采矿产量波动和地缘政治约束给这些材料的采购带来了不确定性。像QuSpin和SQUID Systems这样的制造商报告称，原材料成本的交货时间和波动性增加，促使他们转向多元化采购并开发回收计划以从报废设备中回收稀有元素。
2025年另一个制约因素是能够为量子级光学和低温组件进行精密制造的供应商数量有限。例如，attocube systems AG和QZabre AG继续投资于内部生产和合作研发，以减轻与外包组件相关的干扰，特别是那些受到全球运输延迟和半导体短缺影响的组件。这些公司还在采用数字供应链管理平台，以改善实时跟踪和预测分析，从而更快应对瓶颈。
尽管半导体短缺程度已经低于前几年，但由于量子控制电子的特定需求，这一问题仍然存在。制造商越来越多地直接与代工厂合作，寻求长期合作协议以确保供应。此外，欧盟和北美正在进行针对关键量子组件生产的本土化生产倡议，受到旨在提升国内能力的公私合作的支持。
展望未来，该行业正在集中力量建立弹性、透明和灵活的供应链。这包括加强与供应商的关系、投资关键部件的冗余以及利用自动化减少人为错误。随着对量子磁力计的需求增加，特别是对小型化和可部署设备的需求，制造商将继续优先考虑供应链物流、数字化和可持续采购实践的创新，以保持竞争力和可靠性。
区域分析：北美、欧洲、亚太和新兴市场
量子磁测量设备制造正经历快速演变，推动因素包括量子传感技术的进步以及在科学、医学和工业领域需求的增加。2025年的区域动态反映出北美、欧洲、亚太和新兴市场的生态系统成熟度、投资水平和战略重点各不相同。
- 北美：北美继续在量子磁测量制造方面处于领先地位，得益于美国广泛的研发基础设施以及学术界、国家实验室和私人行业之间的强大合作。像洛克希德·马丁和国家标准与技术研究院（NIST）等公司在量子磁力计的发展和商业化中发挥着关键作用，特别是在国防、导航和医学诊断领域。预计到2025年，量子传感的联邦资金增加以及将磁力计集成到量子计算和通信系统中的举措将进一步推动增长。
- 欧洲：欧洲已经培育出一个充满活力的量子技术行业，得益于欧盟的量子旗舰计划以及德国和英国等国的强大国家计划。特别是，像Qnami（瑞士）和MAGNETEC（德国）等公司正在提升用于科学仪器和工业过程监控的高灵敏度量子磁力计的制造能力。该地区对标准化、跨境合作和对量子初创企业投资的重视，使得欧洲在2025年及以后的领导地位和出口增长具有持续的潜力。
- 亚太：亚太地区正迅速扩大量子磁测量制造，获得了强大的政府资金和不断扩大的国内应用。特别是中国，将量子传感器的开发优先放在医疗保健和导航领域，像中国航天科技集团公司（CASIC）正在投资于生产线和新产品开发。日本和韩国也正逐渐崭露头角，利用其先进的电子工业改进便携式且稳健的量子磁力计，以用于商业和学术使用。
- 新兴市场：尽管仍处于初始阶段，但拉丁美洲、中东和非洲的新兴市场开始通过技术转让、学术合作和试点部署参与量子磁测量设备的使用。像阿卜杜萨拉姆理论物理国际中心（ICTP）等组织支持的倡议正在促进量子传感领域的本地能力建设，为未来的制造活动奠定基础，随着地区需求和专业知识在十年后期增长。
未来几年展望表明，区域多样性将继续增加，北美和欧洲将在创新和高端设备方面保持领导地位，而亚太地区则通过国家推动的扩张和融入更广泛的量子技术供应链逐步缩小差距。随着技术扩散加速、监管框架成熟和当地制造能力扩大，新兴市场预计将更加积极参与。
影响行业的主要监管和标准更新
量子磁测量设备制造行业正在经历重要的监管和标准相关发展，因为随着行业的成熟和量子传感技术向更广泛的商业化迈进，关键监管更新集中在安全性、电磁兼容性（EMC）、出口管制和技术标准的建立上——尤其是当量子磁力计日益与医疗保健、航空航天和国防等领域交叉时。
其中一个最显著的发展是国际标准机构正在定义量子磁力计的测量协议与性能基准的持续工作。像国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）等组织正在与行业领先者合作，以建立测量精度、校准和互操作性的指南。这些努力对于制造商至关重要，因为遵循标准化程序将越来越被要求用于产品认证和市场准入，特别是在医疗诊断或航空航天等受监管的领域。
与此同时，美国和欧洲的监管机构对电磁兼容性和射频排放的关注加剧，因为量子磁测量设备变得越来越灵敏，并在对EMC有严格要求的环境中部署。美国食品药品监督管理局（FDA）和欧洲委员会正在修订可能与人类健康或关键基础设施交互的设备的技术指导，反映长时间以来量子传感技术在生物磁成像和地球物理勘测中的快速进步。
出口管制仍然是一个动态领域，特别是对于可能具有双重用途的量子设备。美国工业与安全局（BIS）已更新其《商务控制清单》，以包括某些量子传感组件，要求制造商在向特定国家出口前获得适当的许可证。同样，瓦森纳安排正在审查对敏感量子技术的管制，以平衡技术进步和国家安全方面的担忧。
行业参与者，包括像QNAMI和MSquared Lasers等领先制造商，正在积极与标准机构和监管机构互动，以塑造实用、促进创新的框架。展望未来，预计2025年及之后的年份将带来更多协调的国际标准、更明确的医疗和工业认证路径以及更严格的出口合规要求——这些趋势将在未来几年塑造产品开发和全球市场战略。
战略合作、并购与投资趋势
量子磁测量设备制造行业在战略合作、并购（M&A）和投资轮方面的活动正在加快，这表明该领域正在成熟，其商业前景变得越来越明显。到2025年，竞争格局正由量子技术初创公司、成熟的科学仪器公司和寻求将量子传感器整合到其更广泛产品阵容中的大型工业集团之间的合作形成。
最显著的趋势之一是量子传感器创新者与成熟设备制造商之间合资企业的形成。例如，瑞士的量子传感解决方案领导者Qnami自2023年以来与欧洲和亚洲的仪器公司签署了多项战略合作协议，以扩大基于钻石的量子磁力计在研究和工业诊断中的生产。这样的合作使初创企业可以利用现有的制造能力和全球分销渠道，加速先进磁测量解决方案的市场进入时间。
投资活动依然强劲，风险投资和企业资金集中于开发可扩展和稳健的量子磁测量平台的公司。MagiQ Technologies在2025年吸引了新的投资，以扩展其量子传感产品线，强调与现有工业自动化系统集成的平台。资金也流向了像SQUTEC这样的初创企业，这些企业正开发适合于医疗成像、导航和无损检测市场的便携式量子磁力计。
预计通过2025年及以后，并购活动将进一步增强，因为大型仪器公司寻求收购量子技术初创公司，以在新兴量子传感市场获得立足点。像牛津仪器这样的公司正在积极监控该行业，旨在将量子增强的磁测量解决方案整合到其科学和工业产品组合中。战略收购使得知识产权和技术专长的快速吸纳成为可能，这在考虑到量子设备制造的复杂性和该行业严格的性能要求时显得尤为重要。
展望未来，该行业可能会看到更多跨境联盟和联合体，特别是随着量子磁测量设备成为下一代医疗诊断、航空航天和国防应用的关键组成部分。像在泛欧洲量子倡议下的合作努力预计将进一步促进技术转让和标准化，支持量子磁测量制造的快速工业化，直至2025年及到2020年代后期。
未来展望：2030年前的破坏性趋势与机遇
量子磁测量设备制造行业将在2030年前实现重大转型，这得益于量子传感、小型化和工业应用的推进。到2025年，领先制造商正专注于开发具有更高灵敏度、更低功耗和更强稳健性的量子磁力计，目标是科学和新兴商业应用。
一个最具破坏性的趋势是氮空位（NV）中心与光泵浦原子磁力计（OPAMs）组合成紧凑型、可部署设备。像Qnami这样的公司已经将基于NV中心的磁力计商业化用于纳米成像和材料科学，而QuSpin Inc.则在推进OPAMs的小型化，用于生物医学和地球物理用途。预计到2025年及以后，体积和成本的进一步缩小将使量子传感器能够在脑成像、无损测试和GPS信号缺失的环境中进行现场部署。
该行业还正在向可扩展的制造流程转变。正在进行的努力推动NV设备的钻石生长与制造的标准化，仪器制造商与合成钻石供应商之间的合作使这一过程得以实现。同时，蒸气池生产的改进和激光小型化预计将进一步扩大OPAM的可及性。行业伙伴关系和公私合作的倡议推动着这些发展；例如，洛克希德·马丁已宣布对国防和航空航天领域的量子传感进行投资，标志着主流行业的采用。
展望到十年后期，量子计算和通信基础设施的整合极有可能成为现实。量子磁力计预计将在量子网络和安全通信中发挥重要作用，而像Qnami和QuSpin Inc.则准备提供支撑技术。此外，推动量子增强的医学诊断的努力正在加剧，设备制造商与医疗设备公司合作开发下一代磁脑电图（MEG）和磁粒子成像系统。
到2030年，该行业预计将实现更广泛的商业化，量子磁力计将从研究实验室广泛部署到医疗保健、安全、材料科学和导航等领域。制造商可能会进一步专注于自动化、优化供应链以及遵循新兴的国际标准，将量子磁测量设备巩固为各行业的基础技术。
来源与参考文献
- Qnami
- QuSpin
- QuSpin
- 洛克希德·马丁
- 洛克希德·马丁
- Tristan Technologies
- attocube systems AG
- QZabre AG
- 国家标准与技术研究院（NIST）
- MAGNETEC
- 阿卜杜萨拉姆理论物理国际中心（ICTP）
- 国际标准化组织（ISO）
- 欧洲委员会
- 美国工业与安全局（BIS）
- MagiQ Technologies
- 牛津仪器
