2024量子精密测量产业发展展望.docx

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1、日录01.2023产业发展概览502.整机系统1003.核心组件2404.行业应用3005.投融资3706.供应商评价4407.产业分析与预测5308.产业展望7009.1牛772023产业发展概览日录012023产业发展概览01.产业已进入多元化发展周期02.产业链相关企业逐年增多03.下游应用市场前景广阔01产业已进入多元化发展周期2023年，量子精密测量领域呈现多样性和分散性。各领域发展路线多元，从量子陀螺仪到量子电场强计、再到量子加速度计，各自处于不同阶段，反映了科研进展和应用需求的多元化。不同物理量的量子传感器成熟度存在差异，量子陀螺仪尚未展现优势，量子电场强计相对成熟，差距反映了技

2、术挑战和商业应用的不同情况。图表2023年精密测量产业发展周期示意图传感器产业利润旧的行业竞争格局技术创新开始孕育少数企业探索新产品网赌触，大部分客户及参与者持观望态度客户需求与行业供 给达到IS配，引爆点开始出现客户人数、购买频 次与金额接近峰值量子陀螺仪量建越阶段量子电场强计量子加速度计量子重力仪量子磁力计量子增强雷达量子时钟实验室样机演示阶段专用级量子传感器阶段工业级量子传感器阶段企业间不断整合，市场出清，亍业逐渐进入长治久安阶段消费级量子传感器阶段技术成熟度变革期起步期成长期成熟期衰退期由传感器领域成熟企业与初创企业共同引导，完成初步概念验证相比于MEMS等经典陀螺仪，量子陀螺仪在实际

3、应用中尚未展现出量子优势:NorthGroumman.TwinleatAOSense 初创企业及大量科研机构开始加入硬件研发行列，样机尺寸、功率超过经典传感器 量子电场强计技术较为成熟，仅缺乏相关标准制定；量子加速度计已有工程样机 代表企业：M_Squared.之衡 各技术路线的专用量子传感器不断涌现，并且在某些物指标上对比经典传感器有较大的优势 该阶段产品具有高动态可靠性；高精度；高成像分辨率；抗干扰能力强等优势 代表企业：国盛量子、微伽量子、中科酷原 传感器开始小型化、M三化,并且#三三标上7寸比经典传感器有数量级的优势 主要由下游新应用场景的需求驱动产业链进一步细化，产业链上游话语权增加

4、，产线扩张直至供需平衡 代表企业：天奥电子、Microchip全系统集成的新测量方案，可搭配经典系统蛹，适配量不专感器网络，设备芯片化、可手持，会比经典传感器好3个数量级以上在成本可控的前是下,量子传感器与经典传感器多为替代关系，少部分将与经典传感器互补共存iCVTA&k|VersionFeb2024未来，不同量子传感器之间的成熟度差异将逐步缩小，技术的不断创新将成为推动产业发展的主要动力，跨领域的合作将进一步加强，解决特定领域的技术难题，推动整个产业向成熟和商业化迈进。未来量子精密测量将进一步以技术创新、标准完善和市场扩展为主导，合作推动技术实用化，标准制定提高可比性，量子传感器逐渐小型化和

5、集成化推动产业链向前发展O各领域发展趋向协同，形成更完善的生态系统.技术突破将主导整体趋势，跨领域合作解决技术难题，推动产业向成熟和商业化迈进，取得显者成果O02产业链相关企业逐年增多新版产业生态概览图较此前ICV发布版本，新增若干企业log。，在结构上也做了新的调整。图表量子精密测量产业生态概览测控线路器件仪器低温设备真空系统M一XlmeanCA*MNcsx.OLYMPUSTREONbeibsS八FERHI8SJCHbommm二I.ICkrr-Lcsybfilfj-1-】.中游整机DiatopeWMftCONIBlementsix下游应用卫星导航军事国防医疗通信fraserhealthE3c

6、leveladclinicGPSUnIwrUtV忠叭;UyO科学研究StSSMVFIMTYOfWCAMBRIDGEesa兹USGS03SmallMinimal下游应用市场前景广阔量子精密测量技术在各领域的下游应用市场展现出广阔的前景。从2023年到2035年，不同领域对于量子精密测量的需求逐渐增长，呈现出多元化的应用场景。首先，对于一些低市场规模的应用，如网络时频管理、心理健康治疗等，虽然市场规模相对较小，但量子精密测量的高精度和灵敏度为这些领域带来了更为精准的数据和解决方案，为技术的逐步商业化提供了契机。特别是在老年痴呆症治疗、气候变化对抗等领域，量子精密测量的精确诊断和数据采集能力将成为未

7、来关键技术，推动这些领域的创新和发展。其次，随着技术的不断成熟，大规模商业化的领域也将在未来几年逐渐崛起。例如，航空交通管制雷达、无卫星导航、卫星导航等领域对于高精度测量的需求逐渐增大，量子精密测量技术将在这些领域发挥更为重要的作用。而在深海探测、电池改良、智能驾驶等领域，量子精密测量的高灵敏度和高精度将成为技术突破的助推器，为产业的不断升级提供动力。最后，2023年至2030年之间,量子雷达技术的应用也将逐渐拓展。量子雷达的高分辨率和高灵敏度使其在国防安全、环境/能源监测、航空交通管理雷达等领域具有独特优势。预计随着技术的进一步发展，量子雷达将在未来成为下一代雷达技术的重要组成部分。图表精密

8、测量产业应用时间及市场规模概览iCVTA&kIVersionFeb202402整机系统日录02整机系统01.量子时频02.量子磁力计03.量子重力仪04.量子加速度计&陀螺仪05.量子雷达06.量子场强计07.软件算法平台O1量子时频2023年量子时频测量进展原子钟作为一种相对成熟的量子精密测量产品，具有高度准确和稳定的时间测量能力。目前光学原子钟技术正迅速拓展其应用领域，涵盖了铁路移动通信、数据中心、国防和科学测量等多个行业。这一趋势表明光学原子钟不仅在科学实验室中有着卓越表现，还逐渐走向实际应用，为不同行业提供精准的时间测量和同步服务。锄钟/钳钟/氢钟 Microchip发布的507IB型

9、艳原子钟可在失去卫星信号后仍可提供保持长达数月100ns的精确时间； AdtranOSCilIoquartz推出采用卫星时间和定位技术的新同步解决方案可确保在卫星信号中断的情况下也能恢复功能。CPT原子钟量子时钟 中国首条芯片级原子钟生产线在天津华信泰科技有限公司落成投产，年产能力可达3万台。冷原子钟 Infleqtion的原子钟Tiqker荣获军事+航空航天电子创新者白金奖。该产品是一种原子频率基准，具有在多个领域广泛应用的潜力，包括智能电网、金融时间戳、科学测试等。中 中国科大的研究团队，成功研制了万秒稳定度和不确定度均优于510is（相当于数十亿年的误差不超过一秒）锢原子光晶格钟。该成果

10、对未来实现远距离光钟比对、建立超高精度的光频标基准和全球性光钟网络奠定了重要的技术基础。在原子钟的发展过程中，持续提升性能是关键的趋势之一。针对光学原子钟，不断提高频率稳定性和延长保持时间是研究和发展的主要方向。这种性能提升旨在满足不同应用领域对更高精度和更长时间同步的需求，为用户提供更可靠的时间基准。原子钟技术在面对GNSS漏洞和网络攻击时的可靠性和安全性成为行业关注的焦点。随着对全球导航卫星系统（GNSS）的依赖增加，对其受到干扰和攻击的担忧也在上升。因此，原子钟技术的发展不仅致力于提供更好的性能，同时也强调了在面对潜在威胁时确保系统的安全性。这促使研究人员和企业在技术升级和创新方面加大投

11、入，以应对日益复杂的网络安全挑战。各技术路线概况锄、镌钟是目前最成熟和最广泛应用的原子钟技术，主要应用于卫星导航、军事、通信等领域，市场规模较大，但由于其频率稳定性和准确度受到物理极限的限制，难以满足未来更高的计时需求。光钟是目前最先进和最高精度的原子钟技术，主要应用于科学研究、国家授时、量子信息等领域，市场规模较小，但由于其频率稳定性和准确度远高于锄、艳原子钟，有望成为未来重新定义秒的基础。类型实验室稳定度*技术优劣势枷钟91014成熟的技术基础；（倾华,标原频率稳定性相对较汉皖，2。24）低，体积大艳钟7x10-15成熟的技术基础；（XUanHe,d综频率稳定性相对较学，2m 低，体积大氢

12、钟6.69x10-16成熟的技术基础； （AlexandrABelyaev,频率稳定性相对较 朝嘘尸低体积大冷原子 钟IXlO-16高频率稳定性、减!意鬻少了相干失谐；复 所.2019）才dtX皿孙项光钟4xl01极高精度；构建和（梃伟,栩4大，维护相对复杂，成2022）本较高CPT原 子钟21013小型化、低功耗；（张首刚中国科学理翳中心，长期精度方面较低2021），巨图表量子时钟产业化发展现状iCVTA&k I Version Feb 2024代表公司举例以色列心 MiCROC”30；解4美国RIKEN日本中国产品参数型号:AR133-3稳定度：5X10 产品样图型号：507IB 稳定度:

13、8.5X10-13型号： iMaser3000： 2X10-16型号：AOS-CAFS- I-X稳定度：210-w型号：可搬运Sr光 晶格原子钟 被度:5.5X10-18型号：XHTF1045 稳定度：3X10注：*为实验室条件下的稳定度，来源论文见参考文献.目前原子钟市场的发展方向主要受到多个因素的综合影响，其中技术创新是推动市场发展的主要动力在技术创新方面，原子钟技术不断取得突破，体现在以下几个关键方面。首先，提高原子钟的频率稳定性和准确度是技术创新的一个核心目标。通过不断突破物理极限，原子钟能够满足更高精度的计时需求，使其在各个领域得到更广泛的应用。其次，降低原子钟的体积、功耗和成本是另

14、一个重要的技术创新方向o实现原子钟的微型化、集成化和商业化将拓展其应用领域，使其更适用于便携式、手持式设备等多样化场景，同时提高市场规模。同时，开发新型原子钟也是技术创新的重要方向。其中包括芯片级光学原子钟、分子钟等的研发，探索新的物理原理和技术途径。这些新型原子钟有望为未来原子钟的发展提供全新的可能性，推动市场不断向前发展。02量子磁力计2023年量子磁力测量进展目前，量子磁力计领域呈现出多元化的发展现状。SQUID、OPMxSERF、NV色心等不同类型的磁力计技术在医学、量子导航、材料研究等领域都取得了显著的进展。SQUlD磁力计 Somfit的SQUlD脑磁图仪从美国食品和药物管理局获得批准，在美国上市; 漫迪医疗发布漫迪谛听高灵敏度心磁图仪设备灵敏度达5fHz%,兼具高稳定性和高动态范围；通过研发Al智能分析模型，心磁图分析诊断的准确度已达87.8%OPM磁力计量子磁力计 GeneteSiS公司推出的CardioFIUX无创心磁图仪，可识别心脏中的心肌缺血情况，对于冠状动脉微血管疾病的非侵入性诊断具有