量子传感器能否实现国产精密测量仪器的换道超车

电子发烧友网报道(文/吴子鹏)近几年，量子科技在国内非常火热，产、学、研三方面可谓是捷报频传。概念的火热也让一众从业者涌向了这个领域，天眼查和企查查的搜索结果都显示，目前国内有超过4万家与“量子”相关的公司。

不过，我们今天的主题是量子传感，当我们将范围精确到这个名词上时，国内目前相关的从业公司不到30家，并且仅有国耀量子、江苏亨通问天量子、温州黑谷量子、太微量子等数家公司是明确研发量子传感器的企业。

量子传感器是根据量子力学规律、利用量子效应设计的、用于执行对系统被测量进行变换的物理装置，也被称为产业界“最小”的传感器。从产品属性来看，陀螺仪、磁性传感、压力传感和重力传感是主要的方向，其中也会涉及原子电子技术的研究。

量子传感器不仅是初创企业的机会，国际巨头同样很重视。据报道，目前博世量子传感器新团队已经正式成立，归属于博世汽车电子事业部，主要研发面向汽车应用的量子传感器。据悉，该部分成立之前，博世已经秘密研究量子传感达7年之久，主要方向是陀螺仪和磁性传感器等。

谈到应用，量子传感在测量仪器领域同样有着重要的价值。目前，在中国仪器仪表协会里面，有专门设立“量子传感与精密测量”分会。这个分会于2019年8月成立，旨在推动我国新型量子精密测量仪器事业的发展，并为我国从事新型量子精密传感测量仪器事业的研究者提供一个集学术交流、科研合作为一体的全国性、非营利性社会组织，是中国仪器仪表学会的组成部分。

2021年9月份，中国科学院院士杜江峰曾在华东师范大学做题为《量子传感与精密测量仪器》的主题报告，该报告也曾在2021第十五届中国科学仪器发展年会(ACCSI2021)上分享过。杜江峰院士回顾了量子学说的发展历程，阐述了量子科学技术的主要研究方向，详细介绍了中科院微观磁共振重点实验室在量子计算与量子精密测量上的重要进展、量子传感研究进展以及科研仪器自主研制的艰难历程与丰硕成果。

杜江峰院士长期从事量子物理及其应用的实验研究，创新发展了自旋量子调控及动力学解耦等量子物理实验技术，结合系列高性能磁共振实验装备的成功研制，将磁共振探测的灵敏度和分辨率提升到国际领先水平。

而2021年12月份完成数亿元C轮融资的国仪量子也是由杜江峰院士团队孵化出来的，其中杜江峰院士本人还担任该公司的股东，国仪量子法人正是杜江峰院士的得意门生——贺羽。

据报道，国仪量子C轮融资的投资方包括国风投基金、中科院资本、IDG资本、合肥产投、松禾资本、前海母基金等，此外，讯飞创投、科大国创、高瓴创投、同创伟业、博时创新、火花创投等老股东也继续参与了本轮融资。

目前，国仪量子围绕量子传感和精密测量开发出了多个产品系列，包括量子测控系列下的任意波形发生器、数字延时脉冲发生器和温度控制仪等，还有量子砖石系列下面的量子钻石原子力显微镜、量子钻石单自旋谱仪。

在技术层面，国仪量子拥有高保真量子态调控技术、高精度扫描钻石探针技术能够满足高精度设备的应用。

2月23日，国仪量子的量子科技教育服务平台正式上线，该平台是基于金刚石量子计算教学机开设的教学服务网站，主要包含量子线上学习平台和量子计算云平台两大板块。旨在为用户提供“一站式”教学解决方案，助力量子技术人才培养。

除了国仪量子的量子科技教育服务平台，量子传感与精密测量仪器山西省重点实验室也是国内量子传感与精密测量人才培养的重要基地，该实验室设在中北大学仪器与电子学院，形成了量子传感与系统、光子器件与系统、量子精密测量仪器、微纳器件与导航系统、量子功能材料与器件等研究方向。

目前，市场上的精密仪器由美日德基本垄断，无论是医疗设备、光学设备、动力总成精密测试设备等均是如此，赛默飞世尔、岛津、罗氏诊断、布鲁克等基本会是国内厂商购买高端精密测量设备的首选。

而量子技术通过量子相干、量子纠缠、量子统计等能够颠覆现有的测量仪器领域。比如量子纠缠，通过量子纠缠之后的相干叠加，测量的精度能够提升N倍，打破了传统力学的极限。

当前，量子技术在全球范围正如火如荼地开展着，但包括量子传感与精密测量在内的相关领域均是起步阶段，且目前的研究也只是窥视到了量子技术的冰山一角。不过，在这个全新的技术领域，国产精密测量仪器有望“换道超车”。

原文标题：帮助国产测量仪器打破外商垄断，量子传感能做到吗?

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审核编辑：汤梓红