양자 오류 수정 소재 시장 - 소재 유형별, 큐비트 플랫폼별, 응용 분야별 - 2025-2034년 글로벌 전망

양자 오류 수정 소재 시장 규모

2024년 글로벌 양자 오류 수정 소재 시장은 213백만 달러 규모로 평가되었다. Global Market Insights Inc.가 최근 발표한 보고서에 따르면, 2025년 254.2백만 달러에서 2034년 666.4백만 달러로 성장할 것으로 전망되며, 연평균 성장률(CAGR)은 11.3%로 예상된다.

• 양자 오류 수정(QEC) 소재는 양자 정보가 코히어런스 손실, 환경의 간섭, 양자 시스템 작동 조건의 불완전성 등으로 발생하는 오류로부터 보호되도록 특별히 설계된 소재이다. 이러한 소재는 안정성, 높은 코히어런스 시간, 양자 오류 수정 코드의 신뢰성 실행이 결함 내성 양자 컴퓨팅에 필수적이기 때문에 큐비트 및 기타 구성 요소의 기반이 된다.
  
• QEC 소재는 초전도 필름, 초순도 실리콘, 색중심 다이아몬드, 저손실 유전체, 캡슐화 소재 등으로 분류되며, 각 클래스는 에너지 손실, 노이즈, 초저온에서의 구조적 무결성 등 특정 큐비트 설계 문제를 해결하기 위한 독특한 물리적 및 화학적 특성을 가지고 있다. 이러한 소재는 양자 연산을 더 긴 시간 동안 유지할 수 있는 실용적인 큐비트 플랫폼에 통합되어야 한다.
  
• 양자 컴퓨팅 시나리오는 소규모 실험 설정을 넘어 대규모 결함 내성 설치로 점차 이동하고 있다. 최근 개발된 고급 QEC 소재인 초전도 필름, 고순도 반도체, 위상 초전도체 등은 큐비트 오류를 크게 줄이고 코히어런스 시간을 향상시키며 전체 신뢰성을 높여, 이론적으로 더 복잡한 계산을 수행할 수 있는 양자 컴퓨터 구축을 가능하게 했다.
  

양자 오류 수정 소재 시장 동향

• 새로운 소재가 양자 오류 수정(QEC)의 혁신을 주도하고 있다. 초전도 소재, 개선된 제조 공정, 최근 제안된 큐비트 스키마(예: cat 또는 스핀 큐비트)는 오류율을 낮추고 큐비트 수명을 연장한다. 또한 큐비트 유형을 고려한 하이브리드 조합 및 설계로 안정성과 확장성을 극대화한다. 이러한 소재 개선은 QEC 프로토콜의 효과성과 비용 효율성에 직접적인 영향을 미치기 때문에 매우 결정적이다.
  
• 또 다른 주요 동향은 확장성과 통합에 초점을 맞추고 있다. 양자 프로세서는 10개에서 100개 또는 1,000개 큐비트로 확장된다. 오류 수정 복잡도는 지수적으로 증가한다. 이는 고밀도 큐비트 통합과 노이즈 감소에 적합한 소재 및 설계 개발로 이어졌다. 모듈식 및 계층적 아키텍처는 오류 수정 성능을 희생하지 않고 더 큰 양자 시스템을 구축하려는 연구자들에게 선호되는 모델로 빠르게 자리잡고 있다.
  
• 주요 동향은 물리적 큐비트를 지원하는 기존 및 신규 소재의 다양화에 있다. 산업은 초전도 회로, 이온 트랩, 중성 원자, 실리콘 내 스핀, 광자 큐비트, 위상 접근법 등 단일 선도 플랫폼에만 의존하지 않고 다양한 기술을 탐구하고 있다. 각 기술은 코히어런스 시간, 게이트 신뢰도, 오류율을 최적화하기 위해 특화된 소재가 필요하다.
  
• 모든 플랫폼에서의 평균적인 진보는 공급업체와 하드웨어 개발자가 큐비트 성능을 직접적으로 향상시키기 위한 소재 연구 및 개발에 투자하도록 유도하고 있으며, 이는 양자 오류 수정(QEC) 오버헤드를 줄이고 오류가 수정된 아키텍처의 실현 가능성을 높이는 데 기여하고 있습니다.
  
• 새롭게 등장하는 트렌드는 내재적이거나 고유한 노이즈 억제 기능을 가진 소재의 개발로 이어지고 있으며, 이는 더 긴 코히런스 시간을 가능하게 하여 QEC 관련 기술의 발전의 핵심 성장 동력으로 작용하고 있습니다. 이러한 혁신적인 진보는 개선된 초전도 필름과 동위원소 정제 실리콘, 저손실 유전체, 산란이 감소된 광학 소재와 같은 형태로 나타났으며, 이는 하드웨어 구현 수준에서 직접적인 오류율 감소를 가져왔습니다.
  

양자 오류 수정 소재 시장 분석

양자 오류 수정 소재 산업은 초전도 소재, 반도체 양자 소재, 다이아몬드 및 색중심 소재, 기판 및 유전체 소재, 캡슐화 및 보호 소재로 소재 유형별로 세분화됩니다. 초전도 소재는 2024년 USD 83.9백만 달러의 가장 큰 시장 가치를 차지하고 있습니다.

• QEC 시장은 최근 주요 큐비트 구현 소재의 개발로 increasingly 형성되고 있습니다. 초전도 소재는 저손실, 고순도 금속으로의 트렌드를 보이며, 고임계값 QEC 아키텍처를 위해 디코히런스를 최소화하고 게이트 신뢰도를 최대화하고 있습니다. 반도체 양자 소재에는 실리콘의 동위원소 정제가 포함되어 있으며, 이는 형상화된 이종 구조가 전하 및 스핀 노이즈를 감소시켜 더 일관된 큐비트 성능을 달성할 수 있도록 합니다. 다이아몬드 및 색중심 소재는 결함 공학 및 광학적 안정성 분야에서 진화하고 있으며, 이는 광결합 및 하이브리드 QEC 시스템 내에서 역할을 더욱 강화하고 있습니다. 이러한 소재 개선은 이러한 큐비트를 신뢰할 수 있는 오류가 수정된 계산에 필요한 신뢰도 수준에 더 가까워지게 합니다.
  
• 한편, QEC 시장은 큐비트 구조를 둘러싸고 보호하는 지원 소재의 혁신에 의해 추진되고 있습니다. 구조적 및 유전체 소재는 기생 상호작용 및 크로스토크를 억제하기 위해 설계된 초저손실, 저온 호환 플랫폼으로의 트렌드를 보이고 있습니다. 캡슐화 및 보호 소재는 더 깨끗한 패시베이션 층, 개선된 자기 및 환경 차폐, 큐비트를 더 긴 시간 동안 안정화하는 패키징 솔루션으로 발전하고 있습니다. 이러한 트렌드는 모든 장치 층이 활발히 저오류율 및 궁극적으로 확장 가능한 결함 내성 양자 컴퓨팅에 기여할 수 있는 스택 수준 소재를 최적화하는 능력으로의 전환을 의미합니다.
  

양자 오류 수정 소재 시장은 큐비트 플랫폼별로 초전도 큐비트 소재, 이온 트랩 큐비트 소재, 중성 원자 큐비트 소재, 캣 큐비트 소재, 광학 큐비트 소재, 스핀 큐비트 소재(실리콘 및 SiC), 위상 큐비트 소재로 세분화됩니다. 초전도 큐비트 소재는 2024년 USD 85.2백만 달러의 가장 큰 시장 가치를 차지하고 있습니다.

• 급속히 진화하는 큐비트 플랫폼의 개발은 개선된 신뢰도 및 최소한의 오류율에 대한 수요를 높여 양자 오류 수정 소재(QEC) 시장을 성장시키고 있습니다. 초전도 큐비트 소재는 더 순수한 초전도 필름과 디코히런스를 줄이기 위한 개선된 표면 처리 방향으로 특징지어지고 있습니다.
  
이온 트랩 큐비트 소재는 더 깨끗한 이온 소스와 개선된 진공 및 전극 소재로 인해 안정성이 향상됩니다. 중성 원자 큐비트 소재는 더 나은 레이저 냉각 요소와 원자 트랩 서브스트레이트가 필요한 대형 균일한 배열을 구축하는 데 기여합니다.

• 초전도 공진기 기반의 캣 큐비트 소재는 초저손실 공진기 소재를 통해 더 긴 코히런트 초위 상태를 유지하고 하드웨어 효율적인 양자 오류 수정(QEC)을 지원하는 경로를 따르고 있습니다. 광학 큐비트 소재인 저손실 비선형 결정체와 통합 광학 플랫폼은 이러한 오류 허용 광학 회로에 최적화되고 있습니다. 실리콘과 SiC를 시작으로 큐비트 소재의 추세는 동위원소 정제 서브스트레이트와 더 깨끗한 인터페이스로 멀티 큐비트 배열의 코히런스와 균일성을 향상시키는 것입니다. 토폴로지컬 큐비트 소재인 하이브리드 반도체-초전도 시스템은 나노와이어의 정제와 메이오라나 유사 모드를 안정화하기 위한 에피택셜 인터페이스의 최적화를 통해 발전하고 있습니다.

양자 오류 수정 소재 시장은 응용 분야별로 오류 허용 양자 컴퓨팅, 양자 시뮬레이션 및 물질 과학, 양자 암호화, 양자 강화 AI 및 최적화로 세분화됩니다. 오류 허용 양자 컴퓨팅은 2024년 50.1%의 가장 큰 시장 점유율을 차지합니다.

• 고신뢰도, 장기 양자 연산은 양자 오류 수정(QEC) 시장의 응용 분야를 촉진했습니다. QEC를 통한 오류 허용 양자 계산은 누적 오류가 없는 대형 회로를 통해 가장 매력적인 수요로 부상했습니다. 양자 시뮬레이션 및 물질 과학 응용 분야는 QEC를 통해 분자 시스템과 특이 물질의 더 깊은 신뢰할 수 있는 시뮬레이션 결과를 제공합니다. 이는 더 깊은 회로 깊이를 구축하는 데 필요합니다.
  
• QEC는 모든 계산 집약적 신흥 응용 분야에 필수적입니다. 양자 암호화는 오류 수정 통합 엔탠글먼트 분포 및 장거리 양자 통신 네트워크와 같은 프로토콜을 통해 증가하고 있습니다. 양자 강화 AI 및 최적화 작업은 반복 시뮬레이션에서 광범위한 회로 깊이를 필요로 하며, 이는 산업 및 기업 환경에서의 신뢰성을 높이기 위해 QEC가 매우 중요합니다. 이러한 모든 응용 분야는 QEC 수요가 이론적에서 실용적인 양자 기술로 전환되면서 하드웨어 및 알고리즘 생태계 전반에 걸쳐 시장 수요를 확대하고 있음을 보여줍니다.

2024년 미국 양자 오류 수정 소재 시장은 7900만 달러 규모를 기록했습니다.

• 북아메리카는 글로벌 양자 오류 수정 소재 개발의 주요 허브로, 미국이 선두를 차지하고 있습니다. 이는 확장 가능한 양자 컴퓨팅에 투자하는 선도적인 연구 기관, 스타트업 및 기술 기업들의 노력으로 가능했습니다. 주요 초점은 초전도 및 이온 트랩 큐비트 플랫폼에 맞춰져 있으며, 대학과 국립 연구소에서 오류 허용 아키텍처 개발에 대한 강력한 지원이 이어지고 있습니다.Canada는 광자 및 실리콘 스핀 큐비트 분야의 전문 연구에 기여하고 있습니다. 통합 풀스택 솔루션은 이 지역의 추세를 주도하며, 재료 혁신, 알고리즘 개발, 그리고 오류 감소를 위한 하드웨어-소프트웨어 공동 설계가 시장 가속화를 향한 핵심 요소로 작용하고 있습니다.
  

독일 양자 오류 수정 소재 시장은 2025년부터 2034년까지 상당한 성장 전망을 보이고 있습니다.

• 독일과 영국은 유럽의 선두를 차지하고 있으며, 기본 연구와 산업 규모의 양자 하드웨어 개발에 중점을 두고 있습니다. 독일은 초전도체 및 이온 트랩 시스템에 투자하고 있으며, 정부 프로그램은 결함 허용 컴퓨팅을 지원하고 있습니다. 영국은 스핀 큐비트, 위상 큐비트, 하이브리드 플랫폼에 대규모 투자를 진행 중입니다. 현재 추세는 재료 연구, 큐비트 엔지니어링, 오류 수정 알고리즘을 통합하는 협력 생태계를 구축하여 유럽을 확장 가능한 오류 수정 양자 컴퓨팅의 경쟁력 있는 허브로 자리매김하는 것입니다.
  

중국의 양자 오류 수정 소재 시장은 2025년부터 2034년까지 주목할 만한 성장을 예상하고 있습니다.

• APAC 지역은 인프라 개발, 대규모 파트너십, 국가적 중요 프로그램의 가속화로 인해 성장하고 있습니다. 중국과 일본을 포함한 APAC 국가들은 양자 오류 수정(QEC) 개발을 촉진하고 있습니다. 중국은 고밀도 초전도체 및 광자 큐비트 배열을 탐구하며, 장거리 양자 통신 네트워크 구축을 위한 길을 열고 있습니다. 반면 일본은 과학적 응용을 위한 정밀 이온 트랩 및 중성 원자 플랫폼에 중점을 두고 있습니다. 현재 추세는 정부-기업 협력 프로그램을 통해 코히어런스를 향상시키고, 큐비트 수를 확장하며, 지역 특화 오류 수정 양자 시스템을 개발하는 것입니다.
  

UAE 양자 오류 수정 소재 시장은 2025년부터 2034년까지 유망한 성장을 예상하고 있습니다.

• MEA 지역은 양자 오류 수정 소재를 전략적으로 접근하고 있으며, 새로운 관점에서 접근하고 있습니다. 이에 따라 이스라엘은 광자 큐비트 및 하이브리드 시스템과 같은 니치 분야를 활용하여 혁신과 기술 스타트업이 초기 QEC 프로토타입을 개발할 수 있도록 지원하고 있습니다. UAE는 국가 양자 연구소를 설립하고 국제 연구 센터와 협력하여 안전한 양자 통신과 같은 실용적 응용 분야를 탐구하고 있습니다. 이 지역의 추세는 지역 전문가 양성, 파일럿 규모 시스템 구축, 혁신 생태계 육성을 통해 양자 기술의 장기적 성장을 위한 기반을 마련하는 데 중점을 두고 있으며, 즉각적인 대규모 상업화보다는 장기적 성장을 목표로 하고 있습니다.
  

브라질 양자 오류 수정 소재 시장은 2025년부터 2034년까지 강력한 성장을 예상하고 있습니다.

• 라틴 아메리카는 기초 기술 인프라 구축과 초기 산업과의 협력에 중점을 두고 있습니다. 브라질과 멕시코는 국가 연구소, 파일럿 플랜트, 정부 기관, 국내 기술 기업, 국제 파트너를 연결하는 협력 네트워크에 적극적으로 투자하고 있습니다. 현재 지역 추세는 법적 프레임워크 강화, 인력 양성, 금융, 물류, 사이버 보안 분야의 사용 사례 개발에 중점을 두고 있습니다. 이러한 노력은 라틴 아메리카가 점차 글로벌 QEC 생태계에 참여할 수 있도록 할 것입니다.
  

양자 오류 수정 소재 시장 점유율

• 양자 오류 수정 소재 시장은 Alice & Bob, Infleqtion, Xanadu, Infineon Technologies, QuEra Computing과 같은 주요 기업들이 47.2%의 시장 점유율을 차지하고 있으며, Alice & Bob은 2024년 시장 점유율 14.1%로 선두를 차지하고 있습니다.
  
• 양자 오류 수정 소재 시장에서의 경쟁은 양자 하드웨어 개발자, 제조 기술 제공업체, 그리고 전문 소재 공급업체 간의 경쟁으로 구성됩니다. 이 세 그룹은 모두 큐비트의 안정성과 노이즈 감소 성능을 혁신하기 위해 협력합니다.
  
• 기업들은 양자 오류 수정(QEC) 아키텍처를 위해 초순수 기판, 저손실 유전체, 초전도 필름, 결함 공학 결정 등을 개발합니다. 양자 프로세서가 노이즈 중간 장치 영역으로 확장됨에 따라, 일관성과 재현성을 충족시키는 소재 공급업체는 결함 허용 플랫폼에서 필수적인 역할을 할 것입니다.
  
• 수직 통합은 점진적으로 시장 점유율을 변화시키고 있으며, 기업들은 소재 공학, 저온 시스템, 정밀 제조 등 새로운 분야로 확장하고 있습니다. 따라서 필름 증착부터 저온 기술까지 가치 사슬의 대부분을 소유한 기업들은 품질 일관성을 제공하고 외부 공급업체에 대한 의존도를 줄임으로써 시장 입지를 강화할 수 있습니다.
  
• 반면, 니치 플레이어들은 색심 다이아몬드, 동위원소 순수 실리콘, 초박막 초전도층 등 오류 수정 큐비트 배열을 위한 소재를 개발하여 입지를 확보합니다.
  
• 최상위 기업들은 결함 밀도 감소, 균일성 향상, 유전체 손실 감소, 신흥 큐비트 플랫폼과의 호환성 향상을 위한 기술 개발을 위해 지속적인 R&D 투자에 집중하고 있습니다. 또한 양자 연구실, 반도체 파운드리, 국가 연구 프로그램과 장기적인 관계를 구축하여 결함 허용 시스템에서의 실증 테스트를 통해 소재를 검증합니다. 개발 주기가 진화하는 아키텍처, 캣 큐비트, 이온 트랩 배열, 광학, 스핀 기반 큐비트와 함께 진행됨에 따라 하드웨어 세대가 진화하더라도 여전히 관련성을 유지합니다.
  
• 확장성과 보안에 집중하는 것도 중요한 전략입니다. 제조업체는 최첨단 증착 시스템과 제조 일관성을 강화하며, 원자 수준에서 양자 등급 소재를 특성화하기 위한 측정 도구를 도입합니다.
  
• 많은 기업들은 중복 생산 시설 구축과 글로벌 유통망 확대 등을 통해 공급망 탄력성을 강화하고 있습니다. 정밀 공학, 파트너십, 생산 준비가 성숙함에 따라 이러한 기업들은 양자 한계에서 성능 제약이 정의되는 시장에서도 경쟁 우위를 유지할 것입니다.
  

양자 오류 수정 소재 시장 기업

양자 오류 수정 소재 산업에서 활동하는 주요 기업은 다음과 같습니다:

• Element Six
• IQM
• Alice & Bob
• SpinQ
• Infineon Technologies
• Oxford Instruments
• Atom Computing
• QuEra Computing
• Xanadu
• PsiQuantum
• Infleqtion
  

Alice & Bob은 주로 캣 큐비트 아키텍처 기반의 결함 허용 양자 컴퓨터 구축에 집중하는 양자 컴퓨팅 기업입니다. 이 회사는 큐비트 수준의 오류율을 줄여 확장 가능한 양자 컴퓨팅의 실현 가능성을 높이는 데 중점을 두고 있습니다. 사업은 다음 세대 양자 프로세서의 연구, 개발, 프로토타이핑에 집중하고 있습니다.

Infleqtion

다양한 양자 컴퓨팅 및 양자 센싱 솔루션을 개발하고 있습니다. 양자 시스템을 실용적인 응용을 위해 확장하는 것을 목표로 하며, 상용화 배포를 포함하여 R&D를 넘어서는 하드웨어 및 소프트웨어 도구를 제공하여 실세계 양자 응용 프로그램을 지원합니다.

Xanadu는 광학 양자 컴퓨팅에 집중하고 있으며, 빛 기반 큐비트를 사용하는 실온에서 작동하는 양자 시스템을 개발하고 있습니다. 이 회사는 하드웨어와 소프트웨어를 제공하며, 확장 가능한 네트워크 양자 컴퓨터를 만들면서 개발자 및 연구자에게 플랫폼을 제공할 계획입니다.

Infineon Technologies는 양자 기술 개발을 지원합니다. 반도체 제조 및 공정 개발 분야의 전문 지식을 활용하여 스핀 큐비트 및 이온 트랩 기술과 같은 양자 하드웨어 개발을 지원하며, 산업 규모 생산에서 혁신적인 양자 장치로의 간극을 메우고 있습니다.

QuEra Computing는 중성 원자 양자 컴퓨터를 개발하며, 레이저로 제어되는 원자 배열을 큐비트로 사용합니다. 이 회사는 시뮬레이션, 최적화 및 과학 응용을 위한 확장 가능한 프로그래머블 양자 시스템을 만들기 위해 최첨단 하드웨어와 양자 컴퓨팅 실현을 위한 소프트웨어 플랫폼을 결합하고 있습니다.

양자 오류 수정 소재 산업 뉴스

• 2025년 11월, IQM Quantum Computers는 양자 오류 수정 소재 연구를 위한 새로운 양자 컴퓨터 제품군인 Halocene을 출시했습니다. 이 시스템은 150개의 큐비트를 보유하며, 오류 수정, 논리 큐비트, NISQ 알고리즘 및 오류 완화 기술에 대한 고급 기능을 제공합니다. Halocene은 모듈식이며, 고객과 협력하여 결함 허용 양자 컴퓨터 구축을 위한 공동 R&D에 개방되어 있습니다.
  
• 2025년 11월, Quantinuum은 세 번째 세대의 이온 기반 양자 컴퓨터인 Helios를 출시했습니다. 이 제품은 향상된 컴퓨팅 성능과 오류 수정 기능을 제공하며, 98개의 바륨 이온을 큐비트로 사용하여 초전도 회로 기반 시스템보다 적은 물리적 큐비트로 오류 수정을 가능하게 합니다.
  

양자 오류 수정 소재 시장 조사 보고서는 2021~2034년까지의 수익(백만 달러)과 수량(킬로톤) 기준의 산업에 대한 심층적인 분석을 포함하며, 다음 세그먼트에 대해 추정 및 예측을 제공합니다:

시장, 소재 유형별

• 초전도 소재
• 반도체 양자 소재
• 다이아몬드 및 색심 소재
• 기판 및 유전체 소재
• 캡슐화 및 보호 소재

시장, 큐비트 플랫폼별

• 초전도 큐비트 소재
• 이온 트랩 큐비트 소재
• 중성 원자 큐비트 소재
• 고양이 큐비트 소재
• 광학 큐비트 소재
• 스핀 큐비트 소재(실리콘 및 SiC)
• 위상 큐비트 소재

시장, 응용 분야별

• 결함 허용 양자 컴퓨팅
• 양자 시뮬레이션 및 물질 과학
• 양자 암호화
• 양자 강화 AI 및 최적화

다음 지역 및 국가에 대한 정보가 제공됩니다:

• 북아메리카 
  • 미국
  • 캐나다 
• 유럽 
  • 독일
  • 영국
  • 프랑스
  • 스페인
  • 이탈리아
  • 기타 유럽 
• 아시아 태평양 
  • 중국
  • 인도
  • 일본
  • 호주
  • 대한민국
  • 기타 아시아 태평양 
• 라틴 아메리카 
  • 브라질
  • 멕시코
  • 아르헨티나
  • 기타 라틴 아메리카 
• 중동 및 아프리카 
  • 사우디아라비아
  • 남아프리카
  • UAE
  • 중동 및 아프리카의 나머지 지역