Квантовое зондирование — первый коммерческий рубеж квантовых технологий

Квантовые технологии долгое время оставались на границе научной фантастики и фундаментальной науки. И хотя в мире продолжаются инвестиции в квантовые вычисления и квантовую связь, именно квантовое зондирование (quantum sensing) стало первым направлением, реально приближающимся к коммерческому внедрению. Согласно исследованию McKinsey & Company, эта технология уже вступила в ключевую фазу развития, и в ближайшие годы она может стать первой, приносящей экономический эффект в реальном секторе.

Квантовое зондирование — это использование квантовых свойств материи, таких как суперпозиция, квантовая запутанность и квантовая интерференция, для измерения физических величин с крайне высокой точностью. 

Сенсоры на основе квантовых эффектов позволяют фиксировать магнитные и гравитационные поля, температуру, время, ускорение и другие параметры с точностью, недоступной традиционным измерительным приборам.

Технология опирается на ряд физических платформ, включая NV-центры (дефекты в алмазах), холодные атомы, ионные ловушки, сверхпроводящие контуры и фотонные кристаллы. Многие из этих решений сегодня уже вышли за пределы лабораторий и проходят стадию пилотных проектов в промышленности, здравоохранении и обороне.

Причина лидерства квантового зондирования среди других квантовых технологий проста: оно требует существенно меньше вычислительных ресурсов и инфраструктурных вложений, чем квантовые компьютеры или квантовая связь. Более того, уже сейчас доступны технологические платформы, позволяющие создавать компактные и автономные сенсоры, не требующие криогенного охлаждения или суперчистых условий эксплуатации.

McKinsey называет квантовое зондирование «наиболее зрелой» ветвью квантовых технологий и ожидает, что объём рынка этой технологии достигнет от $7 до $10 млрд к 2035 году, а в более умеренных оценках — $1–6 млрд к 2040 году. В то же время весь квантовый рынок, включающий вычисления и коммуникации, может вырасти до $97 млрд к 2035-му и $198 млрд к 2040 году. На фоне этих масштабов квантовое зондирование — относительно нишевое, но крайне перспективное направление.

На практике квантовые сенсоры уже начинают использоваться или тестироваться в шести основных направлениях:

1. Медицина и биомедицинская визуализация

2. Навигация без GPS

3. Экологический и промышленный мониторинг

4. Геофизическая разведка

5. Фундаментальные научные исследования

6. Неразрушающий контроль и диагностика

Сегодня формируется пул компаний — как стартапов, так и промышленных гигантов, — уже инвестирующих в развитие квантовых сенсоров и готовящих продукты к коммерческому запуску:

ID Quantique (Швейцария) — один из лидеров в области квантовой криптографии и сенсоров. Компания расширяет свою линейку в сторону компактных решений на NV-центрах.

Q‑CTRL (Австралия) — платформа, разрабатывающая ПО и решения для стабильной работы квантовых систем, включая сенсоры и навигационные приборы.

Bosch Quantum Sensing — подразделение Bosch, создающее миниатюрные магнитометры и гравиметры на синтетических алмазах.

SandboxAQ (США) — стартап, вышедший из Alphabet (Google), в партнёрстве с Airbus разрабатывает альтернативу GPS — MagNav, навигационную систему на основе магнитного поля Земли.

Quantum Computing Inc. (QCi) — работает с NASA над квантовыми LiDAR-системами и сенсорами для космических миссий.

M Squared Lasers (Великобритания) — производит лазерные системы, необходимые для квантовых сенсоров и атомных часов.

KWAN‑TEK (Франция) — специализируется на промышленной сенсорике на базе алмазов.

ColdQuanta, Muquans SAS, Apogee Instruments, Qnami, Miraex, IRsweep и другие также активно развивают это направление.

Ключевое преимущество квантовых сенсоров — их технологическая зрелость. Многие прототипы уже проходят испытания в полевых условиях: MagNav от SandboxAQ успешно применялся в лётных испытаниях; квантовые гравиметры используются в геофизике и гражданской инженерии; медицинские магнитометры на NV-центрах демонстрируют возможность замены дорогостоящих и громоздких МРТ-установок.

Ещё один фактор ускорения коммерциализации — рост государственного спроса. Страны G7, Китай и Израиль включили квантовое сенсирование в свои национальные квантовые стратегии.

Несмотря на оптимизм, перед индустрией стоят и серьёзные вызовы. Среди них — миниатюризация и удешевление квантовых сенсоров, необходимость стандартизации, калибровки и повышения надёжности в полевых условиях. Также предстоит решить задачу масштабного производства компонентов — например, NV-алмазов высокого качества.

Однако если технические и производственные барьеры будут преодолены, квантовое зондирование может стать повсеместной технологией уже в течение следующего десятилетия. Сценарии использования охватывают медицину, оборону, транспорт, сельское хозяйство, строительство и энергетику — с потенциальным охватом рынков стоимостью в сотни миллиардов долларов.

Квантовое зондирование выходит на финишную прямую в гонке за первую коммерческую реализацию квантовых технологий. Оно предлагает реальную практическую ценность, не требуя столь значительных вложений и времени на разработку, как квантовые вычисления. Именно поэтому крупные корпорации, венчурные фонды и правительства сегодня фокусируются на этой технологии. Те компании, которые первыми сумеют внедрить квантовые сенсоры в массовые и прикладные решения, смогут получить не просто научный успех, а экономическое лидерство в новой квантовой экономике.

Несмотря на то что рынок квантовых сенсоров пока находится на ранней стадии развития, уже сейчас существуют способы инвестировать в компании, разрабатывающие соответствующие технологии, через специализированные ETF и венчурные фонды.

На данный момент специализированных ETF, ориентированных исключительно на квантовое зондирование, не существует. Однако есть более широкие тематические фонды, в состав которых входят компании, работающие в области квантовых технологий, включая квантовые сенсоры:

Defiance Quantum ETF (QTUM) — один из немногих публичных ETF, имеющий в составе компании, занимающиеся квантовыми вычислениями, коммуникациями и элементами зондирования. В его структуру входят такие технологические гиганты, как IBM, Honeywell, Alphabet, а также производители датчиков и компонентов для квантовой инфраструктуры.

Global X Future Analytics Tech ETF (AIQ) — включает компании, работающие на стыке ИИ, обработки больших данных и квантовых технологий, включая те, кто занимается квантовыми измерениями и сенсорами.

ARK Venture Fund от ARK Invest — венчурно-ориентированный фонд, который инвестирует в частные и публичные компании на ранней стадии развития. Несмотря на отсутствие прямой специализации на квантовом зондировании, фонд активно следит за развитием квантовых вычислений и смежных направлений. Среди интересов — стартапы в области новых материалов, измерительных систем и оборонных технологий, что пересекается с тематикой квантовых сенсоров.

Среди венчурных фондов, интересующихся квантовыми сенсорами:

The Engine (от MIT) — активно инвестирует в «жесткие технологические» стартапы, включая квантовые датчики для медицины, обороны и аэрокосмической отрасли.

Quantum Exponential Group — специализируется на инвестициях в стартапы, развивающие квантовые технологии, в том числе сенсорные решения, и входит в число немногих фондов, открыто фокусирующихся на коммерциализации квантовых разработок.

IQ Capital и Amadeus Capital Partners — поддерживают глубокотехнологичные стартапы в Великобритании, включая разработчиков квантовых сенсоров и компонентов.

Таким образом, хотя специализированных инвестиционных продуктов, полностью заточенных под квантовое зондирование, пока немного, инвесторы могут получить доступ к этому направлению через фонды, ориентированные на более широкий круг квантовых или «жестких» технологий. В ближайшие годы, по мере роста отрасли, можно ожидать появления более нишевых финансовых инструментов.

* Сообщение носит информационный характер, не является индивидуальной инвестиционной рекомендацией или предложением приобрести упомянутые ценные бумаги. Приобретение иностранных ценных бумаг связано с дополнительными рисками.