Informe de análisis del tamaño, la participación y las tendencias del mercado global de biofabricación con tecnología cuántica: panorama general del sector y pronóstico hasta 2032

Tamaño del mercado de biofabricación con tecnología cuántica

• El tamaño del mercado global de biofabricación con capacidad cuántica se valoró en USD 495,00 millones en 2024  y se espera que alcance  los USD 1.965,30 millones para 2032 , con una CAGR del 18,81 % durante el período de pronóstico.
• El crecimiento del mercado está impulsado en gran medida por la integración de tecnologías de computación cuántica en procesos avanzados de biofabricación, mejorando el modelado molecular, la optimización de procesos y el análisis predictivo en tiempo real.
• Además, la creciente demanda de productos biológicos de precisión, medicina personalizada y plazos de desarrollo de fármacos acelerados está posicionando la biofabricación cuántica como una solución transformadora en las ciencias de la vida. Estas tendencias convergentes están impulsando rápidamente la adopción de plataformas cuánticas, impulsando significativamente la expansión de la industria.

Análisis del mercado de la biofabricación con tecnología cuántica

• La biofabricación habilitada cuánticamente, que integra la computación cuántica en la producción de productos biológicos, se está convirtiendo en una fuerza transformadora en la fabricación farmacéutica, al permitir simulaciones moleculares mejoradas, bioprocesamiento optimizado y análisis en tiempo real en las operaciones ascendentes y descendentes.
• La creciente demanda de medicina personalizada, productos biológicos y eficiencia en el desarrollo de fármacos está impulsando la adopción de tecnologías cuánticas, ya que ofrecen una detección de moléculas más rápida, un control de calidad predictivo y soluciones de producción escalables en comparación con los métodos tradicionales.
• América del Norte dominó el mercado de biofabricación con capacidad cuántica con la mayor participación en los ingresos del 39,2 % en 2024, impulsada por la adopción temprana de plataformas cuánticas, una inversión sustancial en I+D biofarmacéutica y una concentración de empresas líderes en computación cuántica y biotecnología en los EE. UU., que está avanzando en la integración en la biofabricación a escala comercial.
• Se espera que Asia-Pacífico sea la región de más rápido crecimiento en el mercado de biofabricación con tecnología cuántica durante el período de pronóstico, debido a la expansión de la infraestructura de producción de productos biológicos, los programas de investigación cuántica respaldados por el gobierno y la creciente demanda de atención médica en países como China, India y Corea del Sur.
• El segmento de anticuerpos monoclonales dominó el mercado de biofabricación con capacidad cuántica con una participación del 42,1 % en 2024, debido a sus complejos requisitos de producción, la fuerte demanda del mercado y la compatibilidad con el modelado mejorado cuánticamente para mejorar el rendimiento, la pureza y la eficiencia en las etapas críticas de producción.

Alcance del informe y segmentación del mercado de biofabricación con tecnología cuántica        

Tendencias del mercado de la biofabricación con tecnología cuántica

Fusión de computación cuántica e inteligencia artificial para el bioprocesamiento avanzado

• Una tendencia significativa y en auge en el mercado global de la biofabricación basada en la cuántica es la integración de la computación cuántica con la inteligencia artificial (IA) para optimizar los flujos de trabajo complejos de bioprocesamiento. Esta convergencia está mejorando drásticamente la precisión, la velocidad y la eficiencia del desarrollo y la fabricación de productos biológicos.
• Por ejemplo, las empresas biofarmacéuticas están adoptando plataformas de aceleración cuántica para simulaciones de plegamiento de proteínas y modelado de procesos, lo que permite la rápida identificación de los parámetros de producción ideales. Las plataformas emergentes combinan simulaciones cuánticas con IA para mejorar el rendimiento inicial y la eficiencia de la purificación posterior.
• La integración de IA permite el análisis predictivo, la detección de anomalías y el control adaptativo en la fabricación, mientras que los algoritmos cuánticos proporcionan la capacidad computacional para modelar y optimizar las interacciones biomoleculares a un nivel inalcanzable con los sistemas clásicos. Por ejemplo, los gemelos digitales impulsados ​​por IA y basados ​​en algoritmos cuánticos pueden simular ciclos completos de biofabricación in silico, lo que ayuda a reducir los fallos de lotes y a mejorar la precisión del escalado.
• La sinergia de las plataformas de IA cuántica facilita una mejor toma de decisiones en I+D y producción, al permitir pruebas de hipótesis más rápidas, retroalimentación en tiempo real y ciclos experimentales más cortos. Esto es especialmente valioso para acelerar el desarrollo de terapias complejas, como anticuerpos monoclonales y terapias génicas.
• A medida que la tecnología cuántica madura y se vuelve más accesible a través de la computación cuántica como servicio (QCaaS) basada en la nube, se espera que la integración en plataformas de biofabricación basadas en IA se convierta en una práctica habitual. Empresas como D-Wave, IBM y startups del sector de la biotecnología cuántica colaboran activamente con biofabricantes para implementar estas capacidades.
• Esta tendencia hacia ecosistemas de biofabricación cuántica inteligentes, adaptativos y de alto rendimiento está transformando radicalmente la forma en que se descubren y producen los fármacos. La demanda de estas tecnologías está aumentando tanto entre los innovadores farmacéuticos como entre los fabricantes por contrato, especialmente a medida que los productos biológicos se convierten en una parte dominante de las nuevas líneas de desarrollo de fármacos.

Dinámica del mercado de la biofabricación con tecnología cuántica

Conductor

Creciente demanda de productos biológicos de precisión y biofabricación escalable

• La creciente demanda mundial de productos biológicos de precisión, como anticuerpos monoclonales, proteínas recombinantes y terapias celulares y génicas personalizadas, es un importante impulsor del mercado de la biofabricación cuántica. Estas terapias requieren herramientas de desarrollo y sistemas de producción sofisticados que puedan aprovechar al máximo la potencia de modelado y la precisión del control de procesos de la computación cuántica.
• Por ejemplo, en 2024, se anunciaron varias colaboraciones entre empresas de computación cuántica e importantes empresas biofarmacéuticas con el objetivo de optimizar las líneas de desarrollo de productos biológicos mediante simulación cuántica mejorada y control de procesos basado en IA. Estas iniciativas reflejan la creciente confianza en las plataformas de IA cuántica para reducir costes, tiempos de desarrollo y riesgos en la producción de productos biológicos.
• Los sistemas cuánticos ofrecen capacidades predictivas superiores para los resultados de los procesos, reduciendo la experimentación de prueba y error y mejorando la consistencia entre lotes. Estos beneficios son especialmente atractivos para las empresas biofarmacéuticas, que se ven presionadas a desarrollar terapias innovadoras a gran escala y con plazos regulatorios ajustados.
• Además, el cambio hacia la biofabricación continua y modular, junto con la necesidad de monitoreo en tiempo real y control adaptativo, está acelerando la demanda de sistemas inteligentes que puedan aumentarse con computación cuántica.
• La escalabilidad de las plataformas impulsadas por la cuántica y su potencial para manejar tareas de modelado complejas y con gran cantidad de datos las hacen ideales para respaldar la transición global hacia procesos de producción biológica más rápidos, más flexibles y más precisos.

Restricción/Desafío

Acceso limitado a la infraestructura cuántica y complejidad de integración

• Uno de los desafíos clave en el mercado de biofabricación con tecnología cuántica es la disponibilidad limitada de infraestructura cuántica madura y el alto nivel de complejidad que implica la integración de plataformas cuánticas en entornos de biofabricación existentes.
• La mayoría de los fabricantes farmacéuticos aún se encuentran en la fase inicial de exploración de la adopción cuántica, y la falta de herramientas estandarizadas o modelos de implementación probados genera dudas. Además, la necesidad de talento especializado capaz de trabajar en la intersección de la física cuántica, la bioingeniería y la IA complica aún más la adopción.
• Por ejemplo, si bien las plataformas de computación cuántica accesibles desde la nube, como IBM Quantum y Rigetti, están reduciendo las barreras de entrada, muchos usuarios potenciales aún carecen de la capacidad interna o la confianza para traducir los conocimientos cuánticos en mejoras de producción en el mundo real.
• Además, los marcos regulatorios para la biofabricación aún deben evolucionar para abordar la validación de procesos asistidos cuánticamente, lo que puede retrasar la implementación en entornos que cumplan con las GMP.
• Los altos costos asociados al desarrollo e integración de la tecnología cuántica también representan una barrera, especialmente para las biotecnológicas más pequeñas y los fabricantes por contrato con presupuestos limitados. Hasta que se generalice la disponibilidad de soluciones escalables, asequibles y validadas, su adopción podría limitarse a organizaciones con una sólida financiación y un enfoque estratégico en la innovación.
• Para superar estos desafíos será necesario un progreso continuo en plataformas híbridas cuánticas-clásicas, desarrollo de software cuántico específico para cada industria y esfuerzos colaborativos entre los proveedores de tecnología cuántica y el ecosistema de biofabricación para establecer puntos de prueba de casos de uso y claridad regulatoria.

Alcance del mercado de la biofabricación con tecnología cuántica

El mercado está segmentado en función de la tecnología, el flujo de trabajo, la aplicación y el usuario final.

• Por tecnología

En términos de tecnología, el mercado de la biofabricación con tecnología cuántica se segmenta en sistemas y plataformas cuánticos, algoritmos y software cuánticos, y equipos de biofabricación. El segmento de algoritmos y software cuánticos dominó el mercado en 2024 gracias a su papel crucial en las simulaciones moleculares, la optimización de los parámetros de bioprocesos y la integración con gemelos digitales basados ​​en IA. Estas herramientas avanzadas reducen significativamente los ciclos de desarrollo y mejoran la predictibilidad de los procesos en la fabricación de productos biológicos.

Se prevé que el segmento de Sistemas y Plataformas Cuánticas registre la tasa de crecimiento más rápida entre 2025 y 2032, a medida que el hardware de computación cuántica se vuelve más accesible comercialmente a través de plataformas en la nube y alianzas con empresas biotecnológicas. Estos sistemas permiten el modelado de alto rendimiento y se están implementando cada vez más en los flujos de trabajo de I+D.

• Por flujo de trabajo

En función del flujo de trabajo, el mercado de la biofabricación cuántica se segmenta en biofabricación upstream, tecnologías de un solo uso y biofabricación downstream. El segmento de biofabricación upstream representó la mayor participación en los ingresos en 2024, gracias al uso intensivo de herramientas cuánticas para optimizar las condiciones de cultivo celular, los sistemas de expresión genética y los parámetros de fermentación. La producción en fase inicial suele ser la que consume más recursos y se beneficia significativamente del modelado acelerado cuánticamente.

Se proyecta que el segmento de Tecnologías de un Solo Uso crecerá a su CAGR más alta entre 2025 y 2032, impulsado por la creciente tendencia de los sistemas de fabricación modulares y flexibles. Estas plataformas desechables se integran cada vez más con sistemas de IA cuántica en tiempo real para garantizar una producción escalable y sin contaminación, especialmente en entornos de fabricación por contrato.

• Por aplicación

En función de su aplicación, el mercado de la biofabricación cuántica se segmenta en anticuerpos monoclonales (mAb), vacunas, proteínas recombinantes, hormonas y terapias celulares y génicas. El segmento de anticuerpos monoclonales dominó el mercado con la mayor participación, un 42,1 %, en 2024, debido a su complejidad, alta demanda global y compatibilidad con la optimización de procesos cuántica, especialmente para flujos de trabajo de crecimiento y purificación celular.

Se espera que el segmento de terapias celulares y genéticas experimente el crecimiento más rápido entre 2025 y 2032, impulsado por la creciente cartera clínica y comercial en medicina regenerativa y la necesidad crítica de una fabricación ultraprecisa en lotes pequeños, donde las plataformas cuánticas ofrecen beneficios sustanciales en el control de la variabilidad y la personalización.

• Por el usuario final

En función del usuario final, el mercado de la biofabricación cuántica se segmenta en empresas biofarmacéuticas, organizaciones de fabricación por contrato (CMOS) e institutos académicos y de investigación. Las empresas biofarmacéuticas obtuvieron la mayor cuota de mercado en 2024, impulsadas por su fuerte inversión en productos biológicos innovadores, sus instalaciones de producción internas y la adopción de tecnologías de vanguardia para optimizar la I+D y la fabricación a escala comercial.

Se prevé que el segmento de Institutos Académicos y de Investigación alcance su mayor tasa de crecimiento anual compuesto (TCAC) entre 2025 y 2032, gracias al aumento de las colaboraciones con empresas de tecnología cuántica y a proyectos piloto financiados con subvenciones que exploran las aplicaciones cuánticas en el descubrimiento de fármacos en fase inicial y el desarrollo de bioprocesos. Estas instituciones son impulsoras clave de la innovación y la validación de pruebas de concepto en este campo.

Análisis regional del mercado de biofabricación con tecnología cuántica

• América del Norte dominó el mercado de biofabricación con capacidad cuántica con la mayor participación en los ingresos del 39,2 % en 2024, impulsada por la adopción temprana de plataformas cuánticas, una inversión sustancial en I+D biofarmacéutica y una concentración de empresas líderes en computación cuántica y biotecnología en los EE. UU., que está avanzando en la integración en la biofabricación a escala comercial.
• Las organizaciones de toda la región están aprovechando soluciones de IA cuántica para mejorar el desarrollo de productos biológicos, con un fuerte énfasis en la precisión, la velocidad y la escalabilidad, particularmente en áreas terapéuticas como la oncología, la inmunología y las enfermedades raras.
• Este liderazgo se ve reforzado aún más por un ecosistema farmacéutico bien establecido, la presencia de empresas de tecnología cuántica de primer nivel, colaboraciones de investigación académica e iniciativas de investigación cuántica respaldadas por el gobierno, posicionando a América del Norte como el centro para la implementación y comercialización temprana de tecnologías de biofabricación basadas en la cuántica.

Perspectiva del mercado estadounidense de biofabricación con tecnología cuántica

El mercado estadounidense de biofabricación con tecnología cuántica captó la mayor participación en los ingresos de Norteamérica, con un 79,2 %, en 2024, gracias a las fuertes inversiones federales en computación cuántica, el auge de los clústeres biotecnológicos y las sólidas alianzas entre la industria y el mundo académico. Las principales empresas biofarmacéuticas están integrando rápidamente algoritmos cuánticos en el descubrimiento de fármacos y el desarrollo de productos biológicos. La convergencia de la IA, los sistemas cuánticos y la biofabricación impulsa la innovación en medicina personalizada y la optimización de bioprocesos, consolidando a Estados Unidos como líder mundial en la convergencia cuántica-biotecnológica.

Perspectivas del mercado europeo de biofabricación con tecnología cuántica

Se proyecta que el mercado europeo de biofabricación con tecnología cuántica se expandirá a una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) sustancial durante el período de pronóstico, impulsado por el fuerte énfasis de la región en la fabricación sostenible para la salud y la transformación digital. Iniciativas público-privadas como Quantum Flagship y Horizonte Europa apoyan la investigación en ciencias cuánticas y la integración biofarmacéutica. Países como Alemania, Francia y los Países Bajos están experimentando un creciente despliegue de plataformas cuánticas para optimizar la producción de productos biológicos, tanto en etapas iniciales como finales, especialmente en aplicaciones de terapia celular y génica.

Perspectivas del mercado de biofabricación cuántica en el Reino Unido

Se prevé que el mercado británico de biofabricación con tecnología cuántica crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) notable, impulsado por las inversiones nacionales en tecnologías cuánticas e I+D biotecnológica en el marco de la Estrategia Nacional Cuántica del Reino Unido. La avanzada base de fabricación farmacéutica del país y su liderazgo en biología sintética están impulsando la integración de herramientas de modelado cuántico para acelerar la formulación de productos biológicos, especialmente en anticuerpos monoclonales y vacunas. La colaboración entre startups, el sector académico y el NHS (Servicio Nacional de Salud) también impulsa su adopción.

Perspectivas del mercado alemán de biofabricación con tecnología cuántica

Se prevé que el mercado alemán de biofabricación con tecnología cuántica se expanda a una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) considerable durante el período de pronóstico, impulsado por el liderazgo del país en automatización industrial y bioprocesamiento. Centros de computación cuántica como Fraunhofer y la participación activa en programas a nivel de la UE están acelerando proyectos piloto de biofabricación cuántica. La demanda de flujos de trabajo eficientes para la biofabricación, como sistemas de un solo uso y síntesis de proteínas de precisión, está impulsando la integración de simulaciones y controles de procesos con tecnología cuántica.

Perspectiva del mercado de biofabricación cuántica en Asia-Pacífico

Se prevé que el mercado de biofabricación cuántica en Asia-Pacífico crezca a la tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) más rápida, del 25,4 %, entre 2025 y 2032, impulsado por el aumento del gasto sanitario, el desarrollo de infraestructura digital y los sólidos ecosistemas biotecnológicos de China, Japón y Corea del Sur. Los gobiernos de la región están invirtiendo fuertemente en investigación en computación cuántica e integración biotecnológica industrial. Este crecimiento se ve impulsado aún más por las capacidades de fabricación de la región y el creciente enfoque en el desarrollo de productos biológicos complejos y terapias personalizadas.

Perspectiva del mercado japonés de biofabricación con tecnología cuántica

El mercado japonés de biofabricación con tecnología cuántica está cobrando impulso gracias a la sólida experiencia del país en fabricación de precisión e innovación en hardware cuántico. Las empresas biofarmacéuticas están explorando el modelado mejorado por tecnología cuántica para optimizar el rendimiento y la pureza en la producción de productos biológicos. Dado que Japón lidera los avances tanto en hardware cuántico como en medicina regenerativa, se espera que la integración entre estos ámbitos acelere significativamente la innovación terapéutica y la rentabilidad en flujos de trabajo complejos de biofabricación.

Perspectivas del mercado de biofabricación con tecnología cuántica en India

El mercado indio de biofabricación con tecnología cuántica representó la mayor cuota de mercado en ingresos en Asia-Pacífico en 2024, impulsado por el rápido crecimiento del sector biofarmacéutico, el auge de las startups biotecnológicas nacionales y la expansión de la inversión en I+D. Iniciativas nacionales como la Misión Cuántica Nacional están posibilitando aplicaciones en etapas tempranas en el desarrollo de vacunas y la producción de biosimilares. El papel emergente de la India como centro global para la fabricación de productos biológicos asequibles, sumado al creciente acceso a recursos cuánticos a través del mundo académico y las alianzas internacionales, está impulsando el crecimiento del mercado.

Cuota de mercado de la biofabricación con tecnología cuántica

La industria de la biofabricación basada en la cuántica está liderada principalmente por empresas bien establecidas, entre las que se incluyen:

• IBM Corporation (EE. UU.)
• Google (EE. UU.)
• IonQ, Inc. (EE. UU.)
• Rigetti Computing, Inc. (EE. UU.)
• D-Wave Quantum Inc. (Canadá)
• Microsoft Corporation (EE. UU.)
• QC Ware Corp. (EE. UU.)
• Xanadu Quantum Technologies Inc. (Canadá)
• Zapata Computing, Inc. (EE. UU.)
• Pasqal (Francia)
• Quantinuum (EE. UU.)
• Classiq Technologies Ltd. (Israel)
• Cambridge Quantum (Reino Unido)
• Qubit Pharmaceuticals (Francia)
• ProteinQure (Canadá)
• Seeqc (EE. UU.)
• Q-CTRL (Australia)
• QunaSys Inc. (Japón)
• Quantum Brilliance (Alemania)
• Atos Quantum (Francia)

¿Cuáles son los desarrollos recientes en el mercado global de biofabricación con tecnología cuántica?

• En julio de 2025, Moderna e IBM presentaron públicamente un proceso de desarrollo de biotecnología con tecnología cuántica, cuyo objetivo era mejorar, pero no reemplazar, la computación clásica para el diseño de medicamentos de ARNm. Aprovechando algoritmos cuánticos variacionales (VQA) basados ​​en el valor condicional en riesgo (CVaR), los investigadores lograron simulaciones a escala récord de estructuras secundarias de ARNm (hasta 80 cúbits, secuencias de 60 nucleótidos) que igualaron el rendimiento de los solucionadores clásicos comerciales. Este hito destaca la sinergia práctica de los enfoques híbridos cuántico-clásicos para acelerar el descubrimiento y la optimización de terapias de ARNm.
• En junio de 2024, India y Estados Unidos acordaron iniciar una nueva cooperación en ciencia y tecnología cuánticas y desarrollar un marco estratégico conjunto para optimizar la cadena de suministro biofarmacéutica. El anuncio, realizado mediante una hoja informativa conjunta tras la segunda reunión de la Iniciativa Estados Unidos-India sobre Tecnología Crítica y Emergente (iCET) en Nueva Delhi, describió los planes para un taller sobre criptografía poscuántica en la Universidad de California en Los Ángeles, y para facilitar visitas de expertos técnicos indios del mundo académico y la industria a laboratorios nacionales e instituciones cuánticas de Estados Unidos.

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