近期,，“量子科技”頻上新聞，成為熱門話題,。3月20日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)對外公布,，我國科學(xué)團(tuán)隊在國際上首次實現(xiàn)上萬公里星地量子通信,，為實用化衛(wèi)星量子通信組網(wǎng)鋪平了道路,，引發(fā)業(yè)界熱議。

省內(nèi),，“量子科技”也成為產(chǎn)業(yè)布局焦點。3月21日，省委書記沈曉明圍繞“前瞻布局未來產(chǎn)業(yè)”這一主題在長沙開展“十五五”規(guī)劃專題調(diào)研并主持召開座談會,，其中就走訪了長沙量子測量產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司,，了解量子科技領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新,、產(chǎn)學(xué)研合作,、市場開拓等情況。

量子科技對于非物理系出身的大眾來說是十分神秘的領(lǐng)域,。它有哪些具體應(yīng)用,？長沙的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和發(fā)展前景幾何？今天請跟隨橘洲君探訪這項湖南超前謀劃的未來產(chǎn)業(yè),。

一

說量子科技是湖南超前謀劃的未來產(chǎn)業(yè),，這不是橘洲君信口開河。2024年12月湖南省人民政府辦公廳印發(fā)的《關(guān)于支持湘江科學(xué)城建設(shè)的若干措施》,，第七條就提到“超前謀劃量子科技,、未來計算、深海探采等未來產(chǎn)業(yè),，推動布局一批未來產(chǎn)業(yè)科技園”,。

所謂量子科技,，是將量子力學(xué)原理與信息科學(xué),、計算科學(xué)、材料科學(xué)等學(xué)科交叉融合的產(chǎn)物,。先不論技術(shù)難度，光是掌握好基礎(chǔ)的量子力學(xué)原理就不是簡單的事,。畢竟這不是由某一個人提出來的理論,，而是普朗克、愛因斯坦,、玻爾,、德布羅意,、玻恩、薛定諤,、泡利,、海森堡、狄拉克,、貝爾等20世紀(jì)一大批杰出的物理學(xué)家前赴后繼,、共同奠定的成果。量子力學(xué)摧毀了經(jīng)典物理學(xué)的大廈,，就連愛因斯坦也不愿相信這個世界是隨機的,、概率的,、不確定的，足可見理論的顛覆性,。

正是因為量子力學(xué)非常高深,，在外人看來,，建立在它基礎(chǔ)上的量子科技也十分神秘。還有人擔(dān)心,，這些前沿的科技領(lǐng)域離產(chǎn)業(yè)化尚有距離。其實,，量子科技的三個賽道——量子計算,、量子通信、量子精密測量中，量子精密測量的技術(shù)相對成熟,，已經(jīng)接近產(chǎn)業(yè)化了,。這方面的代表是2024年4月揭牌的長沙量子測量產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院,。研究院副院長汪陶勝告訴橘洲君：“湖南在量子科技的發(fā)展上有著絕對優(yōu)勢,。國防科大走在了量子精密測量產(chǎn)業(yè)化的前列,，我們的重力儀就是從國防科大成果孵化出來的,。”

汪陶勝提到的重力儀,，全稱QS-AG系列量子絕對重力儀,，是一種精密重力測量儀器，可廣泛應(yīng)用于導(dǎo)航測繪,、資源勘探,、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警等領(lǐng)域,。

說到重力儀的前世今生,，畢業(yè)于中國科學(xué)院的90后女博士、研究院研發(fā)中心主任趙偉靖如數(shù)家珍,?！爸亓铀俣仁堑厍蜃钪匾奈锢硖匦灾?，重力場反映了地球的質(zhì)量分布及其隨時間的變化,，很多物理現(xiàn)象都隱藏在重力場的微小變化中,。”趙偉靖告訴橘洲君,，“地球表面的重力加速度約為9.8m/s2,，小數(shù)點后每一位都與一些物理現(xiàn)象息息相關(guān)，越往后精度越高,，能夠提取到的信息量就越大,。我們研制的重力儀可以測到小數(shù)點后的第八位,，達(dá)到了國際先進(jìn)水平。這也意味著測試點附近有微弱的,、傳統(tǒng)測量儀器測不到的重力變化時,，它都能夠監(jiān)測到?！?/p>

以地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警為例,，重力儀就好像一把高精度的尺子，捕捉地殼的微小重力變化從而為地震預(yù)警提供寶貴的時間窗口,。這是研究院發(fā)力的方向之一。2024年12月,，應(yīng)急管理部黨委委員，中國地震局黨組書記,、局長王昆曾來研究院調(diào)研,，對重力儀給予了高度肯定,。

二

除了長沙量子測量產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院的重力儀外,，湖南量子科技的產(chǎn)業(yè)化成果還有長沙量子研發(fā)中心有限公司推出的光腔鎖頻儀,。

2024年7月長沙量子研發(fā)中心注冊成立,，落戶望城經(jīng)開區(qū)的望達(dá)智造小鎮(zhèn)創(chuàng)智島產(chǎn)業(yè)園，12月實現(xiàn)整體投運,，聚焦的也是量子精密測量賽道，關(guān)鍵核心技術(shù)來自國內(nèi)量子科技的另一巨頭中國科學(xué)院,。運營負(fù)責(zé)人李丹向橘洲君介紹：“量子精密測量是量子科技產(chǎn)業(yè)化的先鋒領(lǐng)域,、最先落地的板塊。我們的首個產(chǎn)品光腔鎖頻儀,，今年上半年就能完成整體調(diào)試并推向市場。它能夠穩(wěn)定激光頻率,，更好地操控帶電粒子，可以填補國內(nèi)高端激光器市場空白,，具有國產(chǎn)替代進(jìn)口的競爭優(yōu)勢?！?/p>

李丹坦言,，量子科技早已融入我們的日常生活。原子鐘的精準(zhǔn)計時,，讓手機導(dǎo)航的定位誤差縮小到米級,；量子成像技術(shù)在醫(yī)療上的應(yīng)用,，讓醫(yī)生能夠更清晰地看到人體內(nèi)部結(jié)構(gòu),，提高診斷準(zhǔn)確率,；量子通信的安全優(yōu)勢，正在保護(hù)大家的銀行轉(zhuǎn)賬,、在線支付等隱私信息，讓黑客無從下手,。

長沙量子研發(fā)中心也在推動多個應(yīng)用場景的項目產(chǎn)業(yè)化,。比如研發(fā)檢測新能源電池的精密儀器，量子科技可以將測量的精度提升到前所未有的水平,，哪怕是極其微小的變化?！斑@不僅能讓新能源電池更安全、更高效,，還能推動儲能設(shè)備等行業(yè)的快速發(fā)展,。”李丹說,，“我們的目標(biāo)不僅是研發(fā)，更是讓技術(shù)落地,，服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,?！鳖A(yù)計到2030年,，長沙量子研發(fā)中心將實現(xiàn)5個項目孵化,，預(yù)計年產(chǎn)值達(dá)10億元。

在李丹的暢想中,，隨著量子科技的進(jìn)一步發(fā)展,，未來的房屋將完全由量子計算機控制，不僅能自動調(diào)節(jié)溫度濕度,，還能根據(jù)主人的心情播放音樂,、調(diào)整燈光；無人駕駛汽車通過量子傳感器實時感知周圍環(huán)境,，確保行駛安全，堵車和交通事故將成為父輩的傳說,；量子生物傳感器可以實時監(jiān)測大家的身體狀況，提前預(yù)警潛在疾病,，讓人們真正做到“防患于未然”,。

這正是未來產(chǎn)業(yè)描繪的美好藍(lán)圖。

三

在走訪中,，橘洲君感受最深的是量子科技從實驗室到產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，離不開人才,。這是一群充滿活力、勇于探索的年輕人,。

趙偉靖從加入重力儀研究團(tuán)隊開始,，就努力攻克小型化難關(guān)，為此奮斗了三年,。

在很長一段時間內(nèi)，重力儀主要在實驗室內(nèi)使用,。而要更為廣泛的應(yīng)用，就要走出實驗室,，這就要求儀器保證測量精度高的同時實現(xiàn)體積小的要求,，需要克服一系列技術(shù)難題。為此,，研究團(tuán)隊，采用了基于通信波段的全光纖激光光源技術(shù)，采用了基于通信波段的全光纖激光光源技術(shù),，實現(xiàn)了儀器小型化，現(xiàn)在重力儀只有幾十公斤,。

“我們在小型化重力儀的研制方面處于發(fā)展第一梯隊。同時研發(fā)了臺站式,、流動式,、動態(tài)式三類重力儀,，以滿足不同應(yīng)用場景需求,?！壁w偉靖告訴橘洲君,，“未來,，我將和團(tuán)隊進(jìn)一步提高產(chǎn)品的測量精度及可靠性,，為湖南量子產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展貢獻(xiàn)青春之力?！?/p>

無獨有偶,，李丹也是一位量子科技的追夢青年,。

“我們來到長沙，是因為這里有天時,、地利,、人和?！焙怅柮米永畹づc長沙的緣分，還要從岳麓山下美好充實的湖大本科生活談起,。畢業(yè)后,，李丹曾在外地打拼多年，眼見家鄉(xiāng)發(fā)展得越來越好,，長沙又在建設(shè)全球研發(fā)中心城市，還有“湘商回歸”“校友回湘”的真情呼喚，多重因素疊加下,，李丹毅然決定回湘創(chuàng)業(yè),。2024年,，她帶領(lǐng)團(tuán)隊將長沙全球量子研發(fā)中心項目落戶望城經(jīng)開區(qū)。

李丹深知：“實現(xiàn)高水平科技自立自強,，歸根結(jié)底要靠高水平創(chuàng)新人才?！蹦壳翱蒲袌F(tuán)隊由聚焦新一代信息技術(shù)的博士,、博士后組成，還與本地的國防科技大學(xué),、湖南師范大學(xué)等建立合作,，培養(yǎng)本地青年人才。李丹表示,，未來將通過科普活動和校企合作,，讓更多湖南年輕人了解量子科技,，投身這一充滿發(fā)展?jié)摿Φ念I(lǐng)域,。

在從業(yè)者看來,，湖南發(fā)展量子科技還有賴于戰(zhàn)略和政策的支持?；叵鎰?chuàng)業(yè)的李丹,，就多次感受到了家鄉(xiāng)優(yōu)越的營商環(huán)境帶給她的溫暖?！皥@區(qū)團(tuán)隊非常有事業(yè)心、責(zé)任心,、同理心,，為我們提供了極大的支持,，解決了許多實際問題,?！崩畹せ貞洠氨热缱缘臅r候,，市場監(jiān)督管理局也不知道‘量子科技’屬于哪一板塊，園區(qū)幫忙解決,，最終歸類于信息技術(shù)。望城經(jīng)開區(qū)的團(tuán)隊設(shè)身處地為我們著想,，從始至終給予了細(xì)致的服務(wù),，讓我們非常舒心和感動?！?/p>

2025年是聯(lián)合國宣布的量子科學(xué)與技術(shù)國際年,，這是量子力學(xué)誕生100周年的標(biāo)志,。在過去?個世紀(jì)里,，量子力學(xué)已經(jīng)成為物理學(xué)、化學(xué),、生物學(xué),、工程學(xué)的理論基礎(chǔ)，使互聯(lián)網(wǎng),、計算機,、太陽能電池,、核磁共振成像、全球?qū)Ш降燃夹g(shù)得以實現(xiàn)。展望未來,，量子科技的進(jìn)步有著更為廣闊的前景。橘洲君相信,，在這波熱潮中,，湖南超前謀劃的量子科技未來產(chǎn)業(yè)，特別是量子精密測量賽道一定能結(jié)出產(chǎn)業(yè)化碩果,。

記者/尹瑋 徐運源

編輯/劉丹 校讀/劉芳

初審/彭培成 終審/沐刃