量子センシングで何が測れる？8事例で読む実用化と事業機会

量子センシングとは？量子コンピューターとの違い

量子センシングは、ごく小さな変化を測るための技術です。原子や電子の状態は、周囲の磁場などによって変わります。その変化を読み取り、測りたい量に換算します。

たとえば、電流が流れると周囲に磁場ができます。磁場を細かく測れれば、電流の通り方を調べる手がかりになります。見ているのは電流そのものではなく、電流が周囲に残す変化です。

量子コンピューターは、量子の性質を計算に使います。一方、量子センシングは測定に使います。量子通信は、情報を送るために量子の性質を使う技術です。同じ「量子」でも、提供する価値が違います。

量子センサーの測定結果は、通常のコンピューターでも処理できます。そのため、量子コンピューターが広く普及するまで待つ話ではありません。実際に製品があるかは、後ほど企業事例で確認します。

「量子なら、どのセンサーより優れている」わけではない

量子という名前だけで、採用を決めることはできません。小さな変化を捉えられても、測定に長い時間がかかる場合があります。現場の振動や温度の影響が大きいこともあります。

研究室での測定と、工場の流れ作業では条件が違います。従来のセンサーで必要な判断ができるなら、安価で扱いやすい方式を使うほうが合理的です。

産業技術総合研究所（産総研）も、装置全体での信頼性や再現性を重視しています。センサー単体の新しさではなく、測定の課題に応えることが重要です。出典：産総研「量子センシングとは？」

なお、量子計算による解読に備える暗号は別の話です。情報の保護を調べたい場合は、耐量子暗号の意味と移行の事例をご覧ください。

磁場・重力・時刻で比べる量子センシングの方式

量子センシングは、一つの装置を指す言葉ではありません。磁場を測る装置と、時刻の基準を作る装置では、仕組みも使い方も異なります。

代表例を、測る対象から整理します。以下は方式の優劣を決める表ではありません。同じ方式でも、装置の構成によって性能は変わります。

出典：産総研の解説、Exailの量子重力計、Microchipの小型原子時計をもとに、イノベーション総研作成。

NVセンターは、ダイヤモンド内の窒素と、原子が抜けた場所の組み合わせです。正式には「窒素・空孔中心」と呼ばれます。その周りの電子の状態を、光などで読み取ります。宝石としてのダイヤモンドを、そのまま使うわけではありません。

また、原子時計は「今の時刻を表示する時計」とは少し違います。装置が同じ歩調で動くための、安定した刻みを作ります。通信機器や測定機器が、その基準を使います。

感度、細かさ、正しさは別の指標

製品資料では「高感度」「高分解能」「高精度」が並びます。読み分けないと、用途に合わない装置を選びかねません。

感度は、小さな変化をどれだけ捉えられるかです。空間分解能は、近くにある二つの場所をどれだけ細かく分けられるかです。値の正しさは、基準となる値にどれだけ近いかで確認します。

さらに、同じ条件で測り直したときに似た結果が出るかも重要です。カタログの最小値だけでなく、測定時間と環境条件をセットで読みます。

量子センシングに取り組む企業・研究機関8事例

どこまで使えるのかは、具体例を見ると理解しやすくなります。ここでは、部材、装置、解析、現場への導入まで、異なる役割の8事例を選びました。

共同事業は一件として数えています。製品を提供していることと、特定の用途で成果が出たことは区別します。

出典は各事例の末尾に記載しています。表の用途は、納入先が確認できたものと、企業が示す対象用途を区別して本文で説明します。

1．Bosch・Element Six：測定の芯になる材料から産業化する

Boschは、ダイヤモンドを使う磁気センサーを研究しています。Element Sixとの共同事業では、センサー技術と人工ダイヤモンドの技術を組み合わせます。

読み取れるのは、材料と装置を別々に磨くだけでは足りないという点です。Boschは、温度や振動などの影響に強いセンサーにする課題も説明しています。研究室での高い感度と、製品として安定して使えることは同じではありません。出典：Boschの量子センサー解説

この事例は、素材企業にも参入の余地があることを示します。ただし、材料を売るには、測定装置で必要になる品質まで理解する必要があります。見た目の品質ではなく、同じ性能を続けて出せる供給が問われます。

イノベーション総研は、材料供給の検討では試作品の評価だけで終えないことが重要だと考えます。検査方法、供給量、仕様を変更したときの連絡まで、装置メーカーと確認する必要があります。

2．Qnami：微小な磁場を画像にする装置を提供する

Qnamiは、ダイヤモンドの探針を使う顕微鏡「ProteusQ」を提供しています。試料の表面を細かく調べ、磁場の分布を画像として捉える装置です。

探針とは、試料の近くで測定する細い先端部分です。同社は顕微鏡だけでなく、探針や解析ソフトも扱っています。磁気メモリーや超伝導体など、材料研究の用途を紹介しています。出典：Qnami公式サイト

事業の見方として重要なのは、「センサー一個」ではなく「調べたい試料を評価できる一式」になっていることです。顧客が求めるのは、きれいな測定画像だけではありません。材料の設計を変えるべきか、異常がどこにあるかの判断材料です。

ここからは、装置を作らない企業の入り方も考えられます。特定の材料に詳しい会社が、測定の依頼を受け、試料の準備と結果の解釈を担う方法です。ただし、これはイノベーション総研が考える参入案であり、同社の提携募集を意味しません。

3．Exail・INVOLCAN：火山を継続して観測するために納入する

Exailは、冷やした原子を用いる量子重力計「AQG」を提供しています。重力の変化から、地下で起きている変化を調べるための装置です。

2025年12月、同社はカナリア諸島火山研究所（INVOLCAN）への3台の納入を発表しました。対象はテネリフェ島の火山観測です。ここでは、研究計画だけでなく、具体的な利用機関への納入が確認できます。出典：Exailの納入発表

ただし、重力計一台で噴火の日時がわかるわけではありません。装置が測る値と、火山活動についての判断は別です。専門家が他の観測結果とあわせて解釈します。

この事例から考えられる仕事は、測定の継続性を支えることです。設置場所、電源、通信、保守、観測データの管理が必要になります。装置販売だけを見ると見落としやすい、現場側の役割です。

4．SandboxAQ：磁気の測定値を、位置の情報へ変える

SandboxAQの「AQNav」は、地球の磁場を位置推定に使います。GPS（衛星を使う測位システム）の信号が使えない場面を想定した、補完的な方法です。

同社は2024年、Airbus系のAcubedやBoeingなどとの飛行試験を公表しました。量子磁力計のデータを、磁気の地図や解析技術と組み合わせる仕組みを説明しています。出典：SandboxAQのAQNav発表

現在の製品ページでは、既存の装置構成に組み込むソフトウェアを中心に説明しています。使う機体ごとに条件を評価し、実際の飛行データで性能を確認する流れです。あらゆる機体への適用や、認証の取得が一律に完了したとは読めません。出典：AQNavの現行サービス説明

事業上の示唆は、測定値を使える情報へ変える工程にも価値があることです。磁場が測れるだけでは、位置を判断できません。現場のデータと、用途に合う解釈をつなぐ必要があります。

5．Microchip：小さな原子時計を、機器に組み込める部品にする

Microchipは、小型原子時計「SA65」を提供しています。公式製品ページでは量産中と表示されています。機器に組み込み、安定した周波数の基準を作る製品です。

同社は、寸法を41×35×12ミリ、定常時の消費電力を120ミリワットと公表しています。これは特定モデルの仕様であり、原子時計全体の仕様ではありません。出典：MicrochipのSA65製品ページ、仕様一覧

この例では、量子技術が大きな研究装置のままではなく、設計者が選べる部品になっています。一方、外部から正しい時刻を受け取ることと、内部の刻みを安定させることは別です。組み込めば時刻の問題がすべて解決するわけではありません。

参入を考える企業にとっては、既存部品を使う製品設計が一つの選択肢です。部品そのものの開発だけでなく、顧客の機器に必要な同期を実現する仕事もあります。

6．産総研：磁場と温度から、異常の場所を絞る

産総研は、ダイヤモンドのNVセンターを用いた計測を研究しています。2026年の解説では、磁場と温度の分布を可視化する取り組みを紹介しています。

半導体では、漏れた電流に伴う磁場と発熱を調べ、故障箇所を絞り込む用途を説明しています。材料の状態を、面として調べる取り組みもあります。ここでは研究内容の紹介であり、工場での大量導入を示す数字ではありません。出典：産総研の研究紹介

この事例は、何を測るかを顧客の困りごとに結び付けやすい例です。「小さな磁場」より「故障解析で候補を絞れない」と伝えるほうが、導入する側は用途を考えやすくなります。

そのうえで、従来の解析に比べて何が変わるかを確認します。追加の情報が得られても、解析担当者の作業が増えるだけなら、導入の魅力は小さくなります。

7．三菱電機：測定結果を、製品開発へつなぐ

三菱電機は、電磁界の精密計測を製品開発に生かす考え方を示しています。測定結果からモデルを作り、開発の効率化につなげる方針です。

同社の研究紹介には、高感度なセンシングや高精度な周波数基準などが並びます。産学連携によって事業への適用を目指す段階です。紹介される研究成果を、そのまま販売製品の性能と扱うべきではありません。出典：三菱電機の量子センシング研究

読み取れるのは、量子センサーの購入だけを目的にしていない点です。測った値を、設計や評価の流れに戻そうとしています。

イノベーション総研は、導入支援の価値もこの接続部分にあると考えます。顧客の設計担当者が、どの形式で結果を受け取り、どの検討に使うかまで決める必要があります。

8．福岡大学・アイシンなど：正確な基準を、離れた場所へ届ける

光格子時計は、原子を光で作る格子状の仕組みにとどめ、周波数の基準にする原子時計です。高い精度を追求する研究が進められています。

アイシンは、福岡大学を中心とする周波数信号の配信研究への参画を公表しています。光格子時計の高精度な情報を、光ファイバーで届ける技術です。量子科学技術研究開発機構の事業紹介では、NTTやシグマ光機も共同研究機関に挙がっています。出典：アイシンの研究参画発表、量子科学技術研究開発機構の事業紹介

これは、高精度の時計を作ることに加え、その価値を利用者へ届ける研究です。小型原子時計を各機器に入れる話とは、役割が異なります。

将来の通信や位置測定に向けた研究であり、誰でも契約できる全国サービスが完成したという話ではありません。参入を考える場合は、配信装置、接続、利用側の機器という役割ごとに見ます。

量子センシングの市場動向は、用途ごとに読む

8事例を見ると、量子センシングを一つの成長市場として捉えるだけでは、判断を誤りやすいことがわかります。量産部品、専門家向けの装置、研究開発が同時に存在しています。

市場予測を見る場合も、何を含む数字かの確認が必要です。原子時計、磁力計、重力計、解析や保守まで含むかによって対象が変わります。異なる定義の数字をつなぎ、成長率の図にすることは避けます。

本記事では、市場金額を一つにまとめる代わりに、供給と利用の段階を見ます。参入先を決めるには、買える装置があるか、使う顧客がいるか、費用が支払われるかの確認が先です。

装置の販売と、利用現場の広がりを分ける

製品があることと、顧客の現場で役立つことは別です。たとえば研究者向けの装置は、測定の専門家が使うことを前提にできます。一般の検査担当者が毎日使う装置には、操作の簡単さや故障時の対応も必要です。

製品化の知らせだけでなく、利用者と用途が具体的かを見ます。その利用が一回の共同研究なのか、繰り返し発生する業務なのかも重要です。

日本企業は、装置の周りの役割も検討できる

国内の公的研究では、試験・評価環境や用途開拓も進められています。材料、計測、装置設計、利用者の協力をつなぐ構成です。出典：量子科学技術研究開発機構の量子センシング事業

この構成を踏まえると、自社ですべてを開発する必要はありません。既存の顧客接点や、精密部材の品質管理、工場への導入経験を生かす方法があります。

ただし、研究に参加できることと、売上が生まれることは別です。共同研究費の後に、どの部門が何を買うのかまで考えます。顧客を絞る調査は、新規事業の市場調査の進め方でも整理しています。

自社の状況から、次に確認することを選ぶ

該当する項目を開くと、記事の読む場所がわかります。点数を付ける診断ではありません。

01　意味を知りたい

原子や電子の性質を測定に使う技術です。

• 測る対象
• 必要な細かさ
• 現場の条件

意味を確認する →

02　方式を比較したい

磁場、重力、時刻を分けて考えます。

• 測る物理量
• 使える環境
• 測定の時間

方式の違いを見る →

03　企業の動きを知りたい

納入と実証、研究開発を分けて読みます。

• 提供するもの
• 利用する相手
• 実装の段階

8事例を読む →

04　導入を考えたい

測定結果と顧客の判断を結びつけます。

• 減らしたい損失
• 測定する現場
• 比較する方法

用途の絞り方を見る →

05　参入を考えたい

手元の資産から担う仕事を考えます。

• 顧客との接点
• 計測経験
• 部材技術

参入の入口を見る →

06　事業案を相談したい

不足する条件を具体化します。

• 困っている顧客
• 支払う部門
• 引き受ける責任

相談前の情報を整理する →

導入先は「測った後の判断」から絞る

用途を考えるときは、センサーの仕様表から始めないほうが整理しやすくなります。最初に、顧客が今できずに困っている判断を書き出します。

たとえば、部品の故障解析で原因候補が多く、追加試験が続いている場面です。磁場の分布で候補が絞れれば、次に行う試験を変えられる可能性があります。これは用途を考えるための仮の例で、特定企業の導入成果ではありません。

この場合、必要なのは最も高感度なセンサーとは限りません。候補を絞るのに十分な細かさで、今の試験より早く結果が得られることが重要です。

顧客の判断を、三つの問いで具体化する

第一は、測定がなければ何が困るのかです。追加試験、部品の廃棄、設備の停止など、現在の作業や損失を確認します。

第二は、どんな結果なら行動が変わるのかです。異常の有無、場所の候補、変化の傾向など、必要な情報を言葉にします。「詳しくわかる」だけでは、仕様を決められません。

第三は、誰が結果を使い、誰が費用を払うのかです。研究部門は興味を持っていても、工場の予算にはつながらない場合があります。利用者と予算を決める人の両方を確認します。

半導体の用途なら、部材評価、開発中の解析、量産時の検査を分けます。同じ技術でも必要な速度と再現性が異なります。顧客側の構造は、半導体材料の主要企業と参入余地も参考になります。

計測の条件を先に合わせる

装置メーカーへの相談では、対象物と現場条件を伝えます。寸法、材質、測定できる距離、周囲の温度や振動などです。完成品を壊してよいかも、方式選びに関わります。

求める性能は、数値だけでなく測定条件と組み合わせます。一定の温度で長く測った性能を、そのまま流れ作業の検査に使うことはできません。

測定結果を何と比べるかも必要です。基準値がわからなければ、違う値が出ても、従来法より正しいとは判断できません。既存の測定法や、状態がわかっている試料と比べます。

量子センシングの費用は、装置価格だけでは決まらない

事業として検討するなら、一回の測定を終えるまでの費用を見ます。装置の見積もりだけでは、採算をつかめません。

主に、装置、設置環境、測定の準備、解析、保守に費用が分かれます。用途によっては、試料を整える人手や、専門家による結果の確認が大きくなります。

Exailの製品資料にも、気圧や傾きなどの補正、補助センサー、データ処理が記載されています。測定装置の中でも、原子だけが働いているわけではありません。出典：Exailの量子重力計の仕様

比べる単位を「一台」から「一つの判断」へ変える

顧客が比較するのは、装置の価格だけではありません。従来の作業を含め、必要な判断にたどり着くまでの費用です。

故障解析なら、対象一件を受け付けてから、原因候補を返すまでを比較します。測定が速くても、準備と解析に時間がかかれば、全体は短くなりません。

逆に、単価が高くても、追加試験を減らせるなら検討余地があります。ただし、減らせる費用を、未確認のまま価格の根拠にしてはいけません。現在の作業と、導入後に残る作業を顧客と照合します。

稼働率と、測り直しの負担を見落とさない

装置を購入して受託測定を始める場合、依頼がない時間も費用は発生します。研究案件だけに頼ると、測定条件が毎回変わり、同じ手順を使いにくくなります。

見積もりでは、標準の条件で行う測定と、個別開発が必要な測定を分けます。試料の準備不足、環境変動、追加解析による測り直しも、誰が負担するかを決めます。

量子技術に限らず、一件ごとの売上と原価を分けて考えることが重要です。収益の設計は、新規事業の収益モデルを考える手順をご覧ください。

自社資産から選ぶ、量子センシングへの三つの参入方法

ここからは、8事例を踏まえたイノベーション総研の分析です。掲載企業が募集している事業ではなく、自社の役割を考えるための選択肢として整理します。

自社の強みが、顧客に近いのか、装置に近いのかで入口が変わります。三つを同時に始めず、必要な相手と役割を分けて考えます。

1．特定用途の測定・解析を引き受ける

材料や検査の知識を持つ企業に向く方法です。装置をゼロから作らず、顧客が測りたい対象に合わせて測定と解釈を提供します。

最初から幅広い試料を受けるより、一つの材料や不具合に絞るほうが、準備と判断の手順をそろえやすくなります。報告書に何を載せれば、顧客が次の試験を決められるかを考えます。

必要なのは、測定画像の作成だけではありません。条件、結果のばらつき、判断できない範囲を伝える力です。見栄えのよい画像があっても、解釈する相手がいなければ受注にはつながりません。

2．既存の現場へ、装置とデータをつなぐ

計測設備の導入や、制御システムに詳しい企業の入口です。センサーを使える状態にし、結果を既存の業務へ渡します。

価値が生まれるのは、顧客の担当者が普段の仕事で使えるようになる部分です。測定値を保存し、異常時に連絡し、装置の状態を確認できるようにします。

ただし、「全部任せてよい」という契約は危険です。センサーの性能、現場の環境、最終判断を分けます。自社が直せる範囲と、装置メーカーへの問い合わせが必要な範囲を明確にします。

3．性能を支える部材を、安定して供給する

材料や精密加工の技術を持つ企業に向く方法です。ダイヤモンド、光学部品、制御用の部品など、装置に必要な要素を供給します。

参入の壁は、試作品を一つ作れるかだけではありません。同じ品質で作れること、評価の記録を残せること、変更が性能へ与える影響を説明できることが必要です。

装置メーカーの量産時期が先なら、売上が立つまでの期間も長くなります。量子用途だけの専用設備を持つ前に、他用途にも使える技術かを確認します。採用までの開発費を、どこまで自社で負担できるかも重要です。

高感度でも売れない、四つの懸念

量子センシングの事業化では、優れた測定結果が出た後にも壁があります。ここでは、方式を問わず確認しておきたい四点を挙げます。

周囲の変化まで拾い、結果が安定しない

高感度であるほど、測りたくない変化も拾います。周囲の装置、振動、温度などが変わると、見えている信号も変わる場合があります。

そのため、静かな場所の一回の測定で採否を決めません。実際に使う場所で、時間帯や装置の運転状態が変わっても、必要な判断ができるかを見ます。

細かく測ることと、速く測ることが両立しない

十分な時間をかけて得た結果は、短時間の検査でも得られるとは限りません。対象の全体を調べるには、何度も測定する必要がある場合もあります。

装置の最高性能ではなく、一つの対象を処理し終える時間で比較します。準備、測定、解析、片付けまで含めます。時間が合わなければ、全数検査ではなく、詳しく原因を調べる用途へ変える方法もあります。

新しい情報が、顧客の判断につながらない

従来より多くの情報が得られても、それを使う仕事がなければ購入理由になりません。検査項目を増やした結果、担当者の確認作業だけ増えることもあります。

何を測るかと同時に、どんな結果なら何をするかを決めます。その行動を取る権限や、追加の作業費まで確認する必要があります。

測定の提供を超えて、安全や診断を保証してしまう

装置のデータから異常の兆候を探すことと、人の健康や設備の安全を断定することは別です。販売資料でも、この区別を保ちます。

特に医療や航空などの用途では、研究発表をそのまま利用可能なサービスと扱いません。実際の提供範囲に応じて、専門家や担当機関の確認が必要です。本記事の研究紹介も、承認された診断や安全判断の代わりではありません。

測定できることと、事業として引き受けられることを分けます。責任を負えない用途まで広げないことが、顧客との信頼を守ります。

参入・提携・待機・見送りをどう判断するか

量子センシングに興味があっても、すぐに開発へ進む必要はありません。判断は、自社が持つ条件と不足する条件に分けると整理できます。

参入を考えやすいのは、困っている顧客に会え、測定後の使い道が具体的な場合です。必要な性能を確かめる試料や場所があり、費用を払う部門も見えていることが条件になります。

顧客や用途は見えるものの、計測や装置の専門性が足りないなら提携です。反対に、高度な部材技術はあっても顧客の課題がわからない場合は、装置メーカーや利用者との接点を補います。

待機が妥当なのは、研究結果は有望でも、現場で使える条件がまだ確認できない場合です。ただ待つのではなく、どの仕様や評価結果が出れば再検討するかを決めます。

見送りを考えるのは、従来の方法で十分な判断ができる場合です。新しい情報に支払いがなく、専門家の個別対応費も回収できないなら、技術の新しさだけで続ける理由にはなりません。

相談前に用意したい五つの情報

• 測れずに困っている対象と、今の作業
• 測定結果によって変えたい判断
• 現場の条件と、比較に使える方法や試料
• 費用を払う部門と、継続して発生する依頼量
• 自社が持つ技術・顧客接点と、補いたい専門性

すべてを確定させる必要はありません。わかっていることと、まだ仮説のことを分けるだけでも、相談は具体的になります。

イノベーション総研では、技術そのものの評価と事業の判断を分けます。顧客、支払者、提携先、必要な資産を整理し、自社が担う仕事を考えます。詳しい支援範囲は、事業開発のサービスをご確認ください。

量子センシングでよくある質問

実用化を調べる際に混同しやすい点を、四つの質問で整理します。製品の有無と、自社の用途で使えるかを分けることが基本です。

Q. 量子センシングは、量子コンピューターがないと使えませんか？

A. いいえ。量子センシングは原子や電子の性質を測定に使う技術です。測定結果は通常のコンピューターでも処理できます。量子コンピューターの完成を待たずに販売されている装置や部品もあります。

Q. 量子センサーは、すでに実用化されていますか？

A. 用途によります。小型原子時計や研究向けの計測装置は製品があり、火山観測向け重力計の納入例もあります。一方、高精度な周波数の配信などは研究開発が進む段階です。製品提供と、特定の現場での利用実績を分けて確認します。

Q. 量子センシングなら、従来より必ず高い性能を得られますか？

A. 必ずではありません。測る対象、時間、距離、振動や温度などの条件で変わります。高感度な測定ができても、顧客が必要とする速度や扱いやすさに合わない場合があります。同じ用途と条件で従来法と比較する必要があります。

Q. センサーを開発しない企業にも、参入の余地はありますか？

A. あります。特定用途の測定・解析、現場への導入と運用、部材や制御部品の供給が候補です。ただし、顧客が何を判断するために使うのか、誰が費用を払うのかを具体化する必要があります。

まとめ：測れることを、顧客が使える価値へ

量子センシングでは、磁場、重力、時刻などの測定を通じて、新しい情報を得る取り組みが進んでいます。8事例には、すでに販売・納入されているものと、研究開発中のものが混在していました。

事業として見るときは、測定の細かさだけを追いません。その情報によって、誰の判断が変わり、どの作業や損失が減るのかを確認します。

自社の入り方も、装置の開発だけではありません。測定・解析、現場への導入、部材の供給から選べます。まずは一つの顧客業務に絞り、必要な性能と、引き受ける責任を結び付けることが出発点です。