据外媒《Interesting Engineering》报道,近年来在量子科技领域,量子传感器的实际应用进度已经远远超越了备受资本炒作的量子计算机。在量子计算机仍在为如何克服环境噪声、防止量子比特退相干而头疼不已时,量子传感器偏偏反其道而行之,利用量子态对环境极度敏感的物理特性,去测量磁场、重力、温度等微弱信号。
外媒在报道中指出,量子传感器正在无声无息中重塑人类的测量极限。虽然海外舆论仍在纠结于量子计算的各种前沿理论,但在真实的应用落地与产业生态上,中国早已借由量子传感器的技术突围,在多个隐性领域完成了合围部署。
参考资料:Ameya Paleja,Interesting Engineering:Quantum sensors beat hyped computers to the real world by measuring invisible fields
https://interestingengineering.com/innovation/quantum-sensors-measure-minute-signals
虽然西方科技巨头和风投资本在量子计算机的PPT估值上玩得风生水起,但是真实世界的物理规律偏偏开了一个巨大的分流。
在量子计算中,外界环境的微小扰动被视为致命的“噪声”,会瞬间摧毁脆弱的量子叠加态,导致计算崩溃。而量子传感器却直接利用了这种敏感度。比如利用金刚石氮-空位(NV)中心等固态量子传感器,将量子比特置于常温环境中,当微弱的磁场、电场或温度发生哪怕百万亿分之一的变化,量子态就会发生可观测的偏移。
这活其实就相当于在磁场与辐射的海洋里架起了一台精密显微镜,让原本根本无法被探测的脑部电磁信号、地下矿藏重力异常硬是显形。以往由于设备复杂,量子传感器只能在超低温的实验室里运行,但近年来科学家通过量子纠缠技术,已经实现在常温下同时测量信号的振幅、频率和相位,这在工程应用上直接拉开了代差。
中国企业与科研机构之所以能在这场量子传感的竞速中占据先机,其实大家心里都是有数的,这归功于中国庞大且低成本的精密工业供应链与应用场景支撑。
以量子传感器最核心的硬件原材料——人造金刚石(NV色心基底)为例,中国河南提供了全球超过50%的人造金刚石产能。从超高温超高压(HPHT)合成技术到化学气防沉积(CVD)法,中国完整的材料供应链把原本昂贵稀缺的实验室级晶体,打到了白菜价,直接解决了国外团队材料短缺、采购成本居高不下的致命痛点。
在应用层面,中国早就将量子传感器从实验室推向了海陆空三维场景。在深地探测中,国产高精度量子重力仪和磁力仪已经用于矿产勘探;在医疗领域,常温量子脑磁图系统已进入临床测试;在最关键的无卫星导航领域,基于量子干涉仪的惯性导航系统,为潜艇和航空器提供了彻底摆脱定位信号干扰的“无源定位”手段。
这直接拉动了国内量子精密测量产业链在规模化与经济性上的双向奔赴。在西方仍在为量子计算机的商业化画饼的年份里,中国的量子传感器早已悄无声息地在看不见的领域,将技术护城河筑得越来越宽了。
当西方依然沉迷于炒作量子计算机的PPT估值时,中国的量子传感器已经借助人造金刚石等供应链优势在各个工业和导航领域实现落地。你觉得这是否意味着中国已经在这条“量子暗道”上完成了反超?评论区聊聊👇