量子傳感器能否實現(xiàn)國產精密測量儀器的換道超車

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/吳子鵬)近幾年，量子科技在國內非常火熱，產、學、研三方面可謂是捷報頻傳。概念的火熱也讓一眾從業(yè)者涌向了這個領域，天眼查和企查查的搜索結果都顯示，目前國內有超過4萬家與“量子”相關的公司。

不過，我們今天的主題是量子傳感，當我們將范圍精確到這個名詞上時，國內目前相關的從業(yè)公司不到30家，并且僅有國耀量子、江蘇亨通問天量子、溫州黑谷量子、太微量子等數(shù)家公司是明確研發(fā)量子傳感器的企業(yè)。

量子傳感器是根據(jù)量子力學規(guī)律、利用量子效應設計的、用于執(zhí)行對系統(tǒng)被測量進行變換的物理裝置，也被稱為產業(yè)界“最小”的傳感器。從產品屬性來看，陀螺儀、磁性傳感、壓力傳感和重力傳感是主要的方向，其中也會涉及原子電子技術的研究。

量子傳感器不僅是初創(chuàng)企業(yè)的機會，國際巨頭同樣很重視。據(jù)報道，目前博世量子傳感器新團隊已經正式成立，歸屬于博世汽車電子事業(yè)部，主要研發(fā)面向汽車應用的量子傳感器。據(jù)悉，該部分成立之前，博世已經秘密研究量子傳感達7年之久，主要方向是陀螺儀和磁性傳感器等。

談到應用，量子傳感在測量儀器領域同樣有著重要的價值。目前，在中國儀器儀表協(xié)會里面，有專門設立“量子傳感與精密測量”分會。這個分會于2019年8月成立，旨在推動我國新型量子精密測量儀器事業(yè)的發(fā)展，并為我國從事新型量子精密傳感測量儀器事業(yè)的研究者提供一個集學術交流、科研合作為一體的全國性、非營利性社會組織，是中國儀器儀表學會的組成部分。

2021年9月份，中國科學院院士杜江峰曾在華東師范大學做題為《量子傳感與精密測量儀器》的主題報告，該報告也曾在2021第十五屆中國科學儀器發(fā)展年會(ACCSI2021)上分享過。杜江峰院士回顧了量子學說的發(fā)展歷程，闡述了量子科學技術的主要研究方向，詳細介紹了中科院微觀磁共振重點實驗室在量子計算與量子精密測量上的重要進展、量子傳感研究進展以及科研儀器自主研制的艱難歷程與豐碩成果。

杜江峰院士長期從事量子物理及其應用的實驗研究，創(chuàng)新發(fā)展了自旋量子調控及動力學解耦等量子物理實驗技術，結合系列高性能磁共振實驗裝備的成功研制，將磁共振探測的靈敏度和分辨率提升到國際領先水平。

而2021年12月份完成數(shù)億元C輪融資的國儀量子也是由杜江峰院士團隊孵化出來的，其中杜江峰院士本人還擔任該公司的股東，國儀量子法人正是杜江峰院士的得意門生——賀羽。

據(jù)報道，國儀量子C輪融資的投資方包括國風投基金、中科院資本、IDG資本、合肥產投、松禾資本、前海母基金等，此外，訊飛創(chuàng)投、科大國創(chuàng)、高瓴創(chuàng)投、同創(chuàng)偉業(yè)、博時創(chuàng)新、火花創(chuàng)投等老股東也繼續(xù)參與了本輪融資。

目前，國儀量子圍繞量子傳感和精密測量開發(fā)出了多個產品系列，包括量子測控系列下的任意波形發(fā)生器、數(shù)字延時脈沖發(fā)生器和溫度控制儀等，還有量子磚石系列下面的量子鉆石原子力顯微鏡、量子鉆石單自旋譜儀。

在技術層面，國儀量子擁有高保真量子態(tài)調控技術、高精度掃描鉆石探針技術能夠滿足高精度設備的應用。

2月23日，國儀量子的量子科技教育服務平臺正式上線，該平臺是基于金剛石量子計算教學機開設的教學服務網(wǎng)站，主要包含量子線上學習平臺和量子計算云平臺兩大板塊。旨在為用戶提供“一站式”教學解決方案，助力量子技術人才培養(yǎng)。

除了國儀量子的量子科技教育服務平臺，量子傳感與精密測量儀器山西省重點實驗室也是國內量子傳感與精密測量人才培養(yǎng)的重要基地，該實驗室設在中北大學儀器與電子學院，形成了量子傳感與系統(tǒng)、光子器件與系統(tǒng)、量子精密測量儀器、微納器件與導航系統(tǒng)、量子功能材料與器件等研究方向。

目前，市場上的精密儀器由美日德基本壟斷，無論是醫(yī)療設備、光學設備、動力總成精密測試設備等均是如此，賽默飛世爾、島津、羅氏診斷、布魯克等基本會是國內廠商購買高端精密測量設備的首選。

而量子技術通過量子相干、量子糾纏、量子統(tǒng)計等能夠顛覆現(xiàn)有的測量儀器領域。比如量子糾纏，通過量子糾纏之后的相干疊加，測量的精度能夠提升N倍，打破了傳統(tǒng)力學的極限。

當前，量子技術在全球范圍正如火如荼地開展著，但包括量子傳感與精密測量在內的相關領域均是起步階段，且目前的研究也只是窺視到了量子技術的冰山一角。不過，在這個全新的技術領域，國產精密測量儀器有望“換道超車”。

原文標題：幫助國產測量儀器打破外商壟斷，量子傳感能做到嗎?

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審核編輯：湯梓紅