تقرير تحليل حجم السوق العالمية للدوائر البصرية الكمومية المتكاملة، وحصتها السوقية، واتجاهاتها - نظرة عامة على الصناعة وتوقعاتها حتى عام 2032

حجم سوق الدوائر البصرية الكمومية المتكاملة

• تم تقييم حجم سوق الدوائر البصرية الكمية المتكاملة العالمية بـ 1.08 مليار دولار أمريكي في عام 2024 ومن المتوقع أن يصل إلى 3.21 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2032 ، بمعدل نمو سنوي مركب قدره 14.6٪ خلال الفترة المتوقعة.
• يتم دعم نمو السوق إلى حد كبير من خلال زيادة الاستثمارات في التقنيات الكمومية والتقدم السريع في التكامل الفوتوني، مما يتيح أنظمة كمية قابلة للتطوير ومضغوطة وفعالة للحوسبة والاتصالات من الجيل التالي.
• علاوة على ذلك، يُعزز التحول من الأنظمة البصرية الضخمة إلى الدوائر الفوتونية المصغّرة الطلب في قطاعات مثل الاتصالات والدفاع والرعاية الصحية ومراكز البيانات. تُسرّع هذه الاتجاهات المتقاربة تطوير ونشر الدوائر البصرية الكمومية المتكاملة، مما يُعزز نمو هذه الصناعة بشكل كبير.

تحليل سوق الدوائر البصرية الكمومية المتكاملة

• الدوائر الضوئية الكمومية المتكاملة هي أجهزة فوتونية مصغّرة تعالج الحالات الكمومية للضوء لتطبيقات الحوسبة والاتصالات والاستشعار. تعتمد هذه الدوائر على مواد مثل فوتونيات السيليكون ونيوبات الليثيوم لتحقيق قابلية التوسع وكفاءة الطاقة ونقل الإشارات بدقة عالية.
• الطلب المتزايد مدفوع في المقام الأول بالحاجة إلى نقل البيانات عالي السرعة والآمن، والتقدم في هياكل الحوسبة الكمومية، ومبادرات البحث والتطوير المستمرة من قبل الحكومات وشركات التكنولوجيا لتسويق التقنيات الكمومية لحالات الاستخدام في العالم الحقيقي.
• سيطرت أمريكا الشمالية على سوق الدوائر البصرية الكمومية المتكاملة بحصة تزيد عن 35٪ في عام 2024، وذلك بفضل الاستثمارات البحثية القوية في تقنيات الكم، ووجود شركات التكنولوجيا الكبرى، وزيادة التعاون بين المؤسسات الأكاديمية والصناعة.
• من المتوقع أن تكون منطقة آسيا والمحيط الهادئ أسرع المناطق نموًا في سوق الدوائر البصرية الكمومية المتكاملة خلال فترة التنبؤ بسبب الاستثمارات المتزايدة في أبحاث الكم والبنية التحتية القوية لأشباه الموصلات والسياسات الحكومية الداعمة في دول مثل الصين واليابان وكوريا الجنوبية.
• هيمن قطاع الحوسبة الكمومية على السوق بحصة سوقية بلغت 39.6% في عام 2024، بفضل زيادة الاستثمارات العالمية ومبادرات البحث والتطوير الهادفة إلى تطوير معالجات كمومية قابلة للتطوير. وتُستخدم الدوائر الفوتونية المتكاملة لتوليد ومعالجة وكشف الحالات الكمومية للضوء، مما يوفر قابلية التوسع اللازمة، ومقاومة الضوضاء، والحجم الصغير اللازم لبناء حواسيب كمومية عملية.

نطاق التقرير وتجزئة سوق الدوائر البصرية الكمومية المتكاملة

اتجاهات سوق الدوائر البصرية الكمومية المتكاملة

"الاهتمام المتزايد بالتعليم الكمي"

• مع تزايد أهمية علم المعلومات الكمومية لتقنيات الجيل القادم، تُكثّف الجامعات ومعاهد البحث والشركات الخاصة استثماراتها التعليمية لسد فجوة المواهب في مجال الكم. يدعم هذا النمو في التعليم الكمومي نخبةً من الباحثين والمهندسين، مما يُسهم في نهاية المطاف في توسيع نطاق تبني وابتكار الدوائر البصرية الكمومية المتكاملة.
  • على سبيل المثال، يتعاون قادة التكنولوجيا العالميون مثل شركة إنتل مع المؤسسات الأكاديمية لإطلاق مبادرات التعليم الكمي والشراكات الجامعية، بهدف تطوير قوة عاملة ماهرة في مجال الفوتونيات الكمومية وتصميم الدوائر المتكاملة.
• تقوم الحكومات والمنظمات الخاصة بتمويل مراكز الأبحاث الكمومية والبرامج متعددة التخصصات، مما يزيد من تضمين الفوتونيات الكمومية في المناهج الأكاديمية
• الدورات التدريبية المفتوحة الضخمة عبر الإنترنت (MOOCs)، وبرامج الدرجات العلمية المتخصصة في هندسة الكم، وورش العمل المتخصصة تجعل معرفة البصريات الكمومية في متناول جيل جديد من المهندسين والفيزيائيين
• يؤدي ظهور الشركات الناشئة والشركات التابعة للجامعات إلى جلب الابتكار الشبابي إلى السوق، مما يؤدي إلى تسريع ترجمة البحث الأكاديمي إلى حلول عملية للدوائر البصرية الكمومية
• تعمل شبكات التعاون الدولي والمؤتمرات والتجمعات على تعزيز تبادل الخبرات، مما يضمن أن تكون المواهب الناشئة عالمية في منظورها وذات صلة بالصناعة

ديناميكيات سوق الدوائر البصرية الكمومية المتكاملة

سائق

"التطورات في الحوسبة الكمومية"

• إن الاختراقات السريعة في الحوسبة الكمومية تدفع الطلب على الدوائر البصرية الكمومية المتكاملة، والتي تعد ضرورية لبناء أنظمة كمية قابلة للتطوير ومستقرة وفعالة للحوسبة والاتصالات.
  • على سبيل المثال، تعمل شركتا Infinera Corporation وCiena Corporation على الاستفادة من التطورات في مجال الفوتونيات الكمومية لتطوير حلول بصرية متكاملة لشبكات الاتصالات الكمومية الآمنة والبنية الأساسية للحوسبة عالية الأداء.
• يتيح دمج المكونات الفوتونية - مثل المضاعفات، والمعدلات، والليزر - على شريحة واحدة تقليل فقدان الطاقة، وزيادة النطاق الترددي، وسرعات المعالجة الأعلى مقارنة بالدوائر الإلكترونية التقليدية
• إن التصغير المستمر لأنظمة البصريات الكمومية يجعلها أكثر ملاءمة للنشر عبر القطاعات التجارية، بما في ذلك التشفير ومراكز البيانات والاتصالات
• تدعم المبادرات الحكومية في الولايات المتحدة وأوروبا وآسيا البحث والتطوير واسع النطاق في مجال الأجهزة الكمومية، مما يوفر حوافز مالية للشراكات بين الشركات والهيئات الأكاديمية ومصنّعي الدوائر. ويساهم تطوير معايير الصناعة وزيادة نشاط رأس المال الاستثماري في تسريع تسويق الدوائر الضوئية الكمومية المتكاملة في القطاعين العام والخاص.

ضبط النفس/التحدي

"تكاليف التطوير المرتفعة"

• يفرض تطوير الدوائر البصرية الكمية المتكاملة تحديات مالية كبيرة، مع تكاليف البحث والتطوير الأولية المرتفعة، وعمليات التصنيع المعقدة، والحاجة إلى بيئات تصنيع فائقة النظافة
  • على سبيل المثال، يجب على الشركات المصنعة الرائدة مثل Aifotec AG و Finisar Corporation استثمار موارد كبيرة في المرافق المتخصصة ومعدات الطباعة الحجرية المتقدمة ومهندسي الفوتونيات الكمومية ذوي الخبرة، مما يجعل استرداد التكاليف بطيئًا والتوسع صعبًا بالنسبة للشركات الصغيرة.
• يؤدي الافتقار إلى عمليات موحدة لتصنيع المكونات الفوتونية الكمومية إلى زيادة التخصيص - والتكاليف - خاصة بالنسبة للمنتجات في المرحلة المبكرة أو التطبيقات المتخصصة
• هناك اعتماد مستمر على المواد النادرة (على سبيل المثال، فوسفيد الإنديوم، زرنيخيد الغاليوم) وطرق التكامل المتطورة، مما يضيف تكلفة ويحد من إمكانية الوصول للوافدين الجدد
• يُشكّل تجزئة السوق وغياب الطلبات كبيرة الحجم تحديًا لاقتصاديات الحجم، مما يُبقي تكاليف الوحدة مرتفعة. يُساعد التمويل المُوجّه بالسياسات على تعويض بعض مخاطر التطوير، لكن الجدوى التجارية ستعتمد على المزيد من التقدم في كفاءة التصنيع ونمو جانب الطلب.

نطاق سوق الدوائر البصرية الكمومية المتكاملة

يتم تقسيم السوق على أساس نوع المادة والمكون والتطبيق.

• حسب نوع المادة

بناءً على نوع المادة، يُقسّم سوق الدوائر الضوئية الكمومية المتكاملة إلى فوسفيد الإنديوم، وزجاج السيليكا، وفوتونيات السيليكون، ونيوبات الليثيوم، وزرنيخيد الغاليوم. وقد هيمن قطاع فوتونيات السيليكون على أكبر حصة من إيرادات السوق في عام 2024، بفضل توافقه مع تقنيات تصنيع CMOS الحالية وقابليته للتوسع للإنتاج الضخم. إن قدرة السيليكون على دمج كل من المكونات الفوتونية والإلكترونية على شريحة واحدة تجعله جذابًا للغاية للتطبيقات منخفضة التكلفة وعالية الحجم في مراكز البيانات وأنظمة الحوسبة الكمومية. بالإضافة إلى ذلك، يُسهم أداؤه المُثبت في تمكين الدوائر الفوتونية المدمجة، منخفضة الفقد، والموفرة للطاقة، في انتشار استخدامها على نطاق واسع.

من المتوقع أن يشهد قطاع نيوبات الليثيوم أسرع معدل نمو بين عامي 2025 و2032، مدفوعًا بخصائصه الكهروضوئية الفائقة وقدراته الاستثنائية على تعديل الإشارة. تكتسب المنصات القائمة على نيوبات الليثيوم زخمًا متزايدًا في أبحاث الفوتونيات الكمومية وتطبيقات التردد العالي، إذ توفر خسائر بصرية منخفضة للغاية، وعرض نطاق ترددي أوسع، واستقرارًا طوريًا مُحسَّنًا، وهو أمر بالغ الأهمية لتحقيق التماسك الكمي. ويؤدي الاستخدام المتزايد لهذه المادة في أجهزة التعديل ومقاييس التداخل من الجيل التالي إلى زيادة الطلب عليها بشكل أكبر.

• حسب المكون

بناءً على المكونات، يُقسّم السوق إلى موجهات موجية، ومقرنات اتجاهية، ومكونات نشطة، ومصادر ضوء، وكاشفات. وقد استحوذ قطاع موجهات الموجات على أكبر حصة من الإيرادات في عام 2024، ويعود ذلك أساسًا إلى دوره الأساسي في توجيه إشارات الضوء داخل الدوائر المتكاملة الفوتونية. ويُعد تصنيعها الدقيق وخسائر انتشارها المنخفضة أمرًا بالغ الأهمية لضمان أدنى حد من تدهور الإشارة في أنظمة الكم المعقدة. ويُعزى هيمنة هذا القطاع إلى تزايد اعتماد البنى القائمة على موجهات الموجات في تقنيات الكم الأكاديمية والتجارية.

من المتوقع أن يُسجل قطاع أجهزة الكشف أسرع معدل نمو سنوي مركب بين عامي 2025 و2032، نظرًا للحاجة المتزايدة إلى كشف الفوتونات عالي الحساسية في تطبيقات الاتصالات والاستشعار الكمي. ومع التقدم في تقنيات الأسلاك النانوية فائقة التوصيل والصمامات الضوئية الانهيارية، تزداد دقة وكفاءة أجهزة الكشف في التقاط الحالات الكمومية. ويساهم دورها في تحسين دقة النظام وتمكين القياسات الكمومية في الوقت الفعلي في جعلها قطاعًا سريع النمو في مجال المكونات.

• حسب الطلب

بناءً على التطبيق، يُقسّم سوق الدوائر الضوئية الكمومية المتكاملة إلى اتصالات الألياف الضوئية، وأجهزة الاستشعار الضوئية، والطب الحيوي، والحوسبة الكمومية، وغيرها. وقد شكّل قطاع الحوسبة الكمومية أكبر حصة من إيرادات السوق بنسبة 39.6% في عام 2024، مدفوعًا بزيادة الاستثمارات العالمية ومبادرات البحث والتطوير الهادفة إلى تطوير معالجات كمومية قابلة للتطوير. وتُستخدم الدوائر الفوتونية المتكاملة لتوليد الحالات الكمومية للضوء ومعالجتها واكتشافها، مما يوفر قابلية التوسع اللازمة، ومقاومة الضوضاء، والاكتناز اللازمة لبناء حواسيب كمومية عملية.

من المتوقع أن يشهد قطاع المستشعرات البصرية أسرع نمو بين عامي 2025 و2032، مدعومًا بتزايد تطبيقاته في مجالات المراقبة البيئية والتشخيص الطبي والدفاع. تتميز المستشعرات البصرية المتكاملة بحساسية عالية، ومساحة تخزينية صغيرة، ودقة بيانات مُحسّنة، مما يجعلها مثالية لرصد التغيرات الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية الدقيقة. ويساهم الطلب المتزايد على تقنيات الاستشعار المدمجة وعالية الأداء في مختلف القطاعات في تسريع اعتماد هذا القطاع.

تحليل إقليمي لسوق الدوائر البصرية الكمومية المتكاملة

• سيطرت أمريكا الشمالية على سوق الدوائر البصرية الكمومية المتكاملة بأكبر حصة إيرادات بأكثر من 35٪ في عام 2024، مدفوعة باستثمارات بحثية قوية في تقنيات الكم، ووجود شركات التكنولوجيا الكبرى، وزيادة التعاون بين المؤسسات الأكاديمية والصناعة.
• تستفيد المنطقة من التبني المبكر لحلول الحوسبة الكمومية والحلول القائمة على الفوتونيات في قطاعات مثل الدفاع والاتصالات ومراكز البيانات
• إن التمويل المستمر من الوكالات الحكومية والمنظمات الخاصة، إلى جانب الطلب المتزايد على قوة الحوسبة المتقدمة، يعزز ريادة أمريكا الشمالية في مجال الفوتونيات الكمومية المتكاملة

نظرة عامة على سوق الدوائر البصرية الكمومية المتكاملة في الولايات المتحدة

استحوذت السوق الأمريكية على أكبر حصة من الإيرادات في أمريكا الشمالية عام ٢٠٢٤، مدعومةً بمنظومة بحث وتطوير قوية، وهيمنة شركات ناشئة في مجال تكنولوجيا الكم، ومراكز ابتكار جامعية. وتُعزز المبادرات الفيدرالية، مثل قانون المبادرة الكمومية الوطنية، والاستثمارات الضخمة من قِبَل شركات التكنولوجيا العملاقة في البنية التحتية للحوسبة الكمومية القابلة للتطوير، التبني التجاري لهذه التقنية. ويُسرّع تقارب فوتونيات السيليكون مع المنصات الكمومية الطلب على تطبيقات مثل الاتصالات الآمنة والحوسبة عالية الأداء.

نظرة عامة على سوق الدوائر البصرية الكمومية المتكاملة في أوروبا

من المتوقع أن ينمو السوق الأوروبي بمعدل نمو سنوي مركب ثابت خلال فترة التوقعات، مدعومًا بشراكات بين القطاعين العام والخاص، وتمويل من برامج مثل Quantum Flagship، ودعم قوي من المؤسسات البحثية. تركز دول الاتحاد الأوروبي على تعزيز قدرات التكامل الفوتوني لدعم نقل البيانات الآمن والحوسبة من الجيل التالي. ويتزايد الطلب في قطاعات الرعاية الصحية والسيارات والفضاء، مع تزايد زخم تطبيقات الاستشعار الكمي والشبكات الآمنة.

نظرة عامة على سوق الدوائر البصرية الكمومية المتكاملة في المملكة المتحدة

من المتوقع أن يشهد سوق المملكة المتحدة نموًا ملحوظًا، مدفوعًا بمبادرات وطنية مثل البرنامج الوطني لتقنيات الكم في المملكة المتحدة. ويساهم تركيز المملكة المتحدة على تقنيات الكم الفوتونية في قطاعات مثل الدفاع والرعاية الصحية والاتصالات الآمنة في تهيئة ظروف مواتية لتوسع السوق. كما أن الجهود التعاونية بين الشركات الناشئة والجامعات والجهات الفاعلة في هذا القطاع تُعزز الابتكار والتسويق التجاري للدوائر الكمومية المتكاملة.

نظرة عامة على سوق الدوائر البصرية الكمومية المتكاملة في ألمانيا

من المتوقع أن تشهد ألمانيا نموًا مطردًا في السوق بفضل تركيزها القوي على الهندسة الدقيقة، والإلكترونيات الدقيقة، والفوتونيات. وتُعزز الجهود الحكومية، مثل برنامج "كوانتوم فيوتشر" والمشاركة في مبادرات البنية التحتية الكمومية للاتحاد الأوروبي، القدرات المحلية. كما أن تركيز البلاد على التطبيقات الصناعية عالية الأداء وأمن البيانات يُعزز الطلب على منصات الفوتونيات الكمومية القابلة للتطوير.

نظرة عامة على سوق الدوائر البصرية الكمومية المتكاملة في منطقة آسيا والمحيط الهادئ

من المتوقع أن ينمو سوق آسيا والمحيط الهادئ بأسرع معدل نمو سنوي مركب بين عامي 2025 و2032، مدفوعًا بارتفاع الاستثمارات في أبحاث الكم، والبنية التحتية القوية لأشباه الموصلات، والسياسات الحكومية الداعمة في دول مثل الصين واليابان وكوريا الجنوبية. وتساهم التطورات الإقليمية في تصنيع وتكامل الرقائق الفوتونية في جعل منطقة آسيا والمحيط الهادئ مركزًا رئيسيًا للطلب والعرض على تقنيات الكم المتكاملة.

نظرة عامة على سوق الدوائر البصرية الكمومية المتكاملة في اليابان

يشهد سوق اليابان نموًا متسارعًا بفضل ريادته في ابتكار أشباه الموصلات، وأبحاث الفوتونيات، والتمويل الحكومي طويل الأجل. وتعزز جهود البلاد لتطوير الاتصالات الآمنة كميًا ودمج الدوائر الفوتونية في التصوير الطبي والاتصالات والأتمتة الطلب المطرد. كما يعزز التعاون بين الأوساط الأكاديمية وشركات التكنولوجيا الكبرى إمكانات التسويق التجاري.

نظرة عامة على سوق الدوائر البصرية الكمومية المتكاملة في الصين

استحوذت الصين على أكبر حصة سوقية في منطقة آسيا والمحيط الهادئ عام ٢٠٢٤، مدعومةً باستثمارات واسعة النطاق في البنية التحتية الكمومية الوطنية وقاعدة سريعة النمو من مُصنّعي التكنولوجيا. وتُسرّع المبادرات الحكومية لتطوير شبكات اتصالات آمنة وبنية تحتية ذكية من وتيرة نشر هذه التقنيات. وبفضل الدفعة القوية نحو إنتاج الرقائق محليًا ودمج تقنيات الكم في المجالات العسكرية والصناعية، تواصل الصين ريادتها في منطقة آسيا والمحيط الهادئ من حيث حجم السوق والابتكار.

حصة سوق الدوائر البصرية الكمومية المتكاملة

وتقود صناعة الدوائر البصرية الكمومية المتكاملة في المقام الأول شركات راسخة، بما في ذلك:

• شركة سيينا (الولايات المتحدة)
• شركة EMCORE (الولايات المتحدة)
• شركة نيوفوتونيكس (الولايات المتحدة)
• شركة Aifotec AG (ألمانيا)
• شركة إنفينيرا (الولايات المتحدة)
• شركة إنتل (الولايات المتحدة)
• برودكوم (الولايات المتحدة)
• سيسكو (الولايات المتحدة)
• أوكلارو (الآن جزء من لومينتوم) (الولايات المتحدة)
• TE Connectivity (سويسرا)
• شركة هيوليت باكارد للتطوير، LP (الولايات المتحدة)
• شركة كورنينج المحدودة (الولايات المتحدة)
• شركة JDS Uniphase Corporation (وهي الآن جزء من Lumentum) (الولايات المتحدة)
• شركة لومينتوم للعمليات ذ.م.م (الولايات المتحدة)
• شركة فينيسار (الولايات المتحدة)
• شركة تمكين التكنولوجيات، المحدودة (كندا)

أحدث التطورات في سوق الدوائر البصرية الكمومية المتكاملة العالمية

• في نوفمبر 2024، أعلنت شركة IonQ عن تعاونها مع شركة IMEC بهدف تطوير الدوائر المتكاملة الفوتونية وتقنية شرائح مصيدة الأيونات للحوسبة الكمومية. تُمثل هذه الشراكة تحولاً محورياً من الأنظمة البصرية الضخمة إلى التكامل الفوتوني المدمج والقابل للتطوير، بهدف زيادة كثافة البتات الكمومية وتحسين أداء الأنظمة الكمومية. تهدف هذه المبادرة إلى تحفيز الابتكار في تقنيات التصنيع، وخفض تكاليف الأجهزة، وتسريع التسويق التجاري - وهي عوامل من شأنها أن تُحدث نقلة نوعية في سوق الدوائر البصرية الكمومية المتكاملة من خلال جعل الأجهزة الكمومية أكثر سهولة في الوصول إليها وأكثر كفاءة.
• في فبراير 2022، أعلنت شركة إنتل عن استحواذها على شركة تاور لأشباه الموصلات، وهي خطوة تُعزز بشكل كبير استراتيجية إنتل IDM 2.0 من خلال تعزيز قدرتها التصنيعية العالمية وتنويع قدراتها التكنولوجية. تُعزز خبرة تاور في التقنيات التناظرية، مثل الترددات الراديوية، وإدارة الطاقة، وSiGe، وأجهزة الاستشعار الصناعية، بالإضافة إلى حضورها القوي في الولايات المتحدة وآسيا، قدرة إنتل على تلبية الطلب المتزايد على أشباه الموصلات. من المتوقع أن يُؤثر هذا الاستحواذ إيجابًا على سوق الدوائر الضوئية الكمومية المتكاملة، من خلال تحسين الوصول إلى تقنيات المعالجة التناظرية المتقدمة، ودعم تكامل أوسع للمكونات المتوافقة مع الكم على نطاق واسع.

SKU-63742