2018年10月,國(guó)儀量子發(fā)布的國(guó)內(nèi)首臺(tái)脈沖式電子順磁共振波譜儀,自主創(chuàng)新多項(xiàng)核心技術(shù),填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白,突破國(guó)際禁運(yùn),并在關(guān)鍵性能指標(biāo)上實(shí)現(xiàn)超越;2019年11月,國(guó)儀量子發(fā)布世界首臺(tái)量子鉆石原子力顯微鏡,能“看到”納米級(jí)的微小結(jié)構(gòu),在量子科學(xué)、化學(xué)與材料科學(xué)及生物和醫(yī)療等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用前景。
目前,國(guó)儀量子已經(jīng)具備多款量子傳感器從研發(fā)到生產(chǎn)的核心能力,一些儀器設(shè)備甚至開(kāi)始銷往美國(guó)、澳大利亞等發(fā)達(dá)國(guó)家,銷售額逐年翻番。賀羽透露,2021年國(guó)儀量子訂單總金額輕松跨過(guò)2億元關(guān)口,2022年有望突破4億元。
還只是冰山一角
盡管訂單數(shù)量節(jié)節(jié)攀升,但賀羽也坦承,國(guó)儀量子所撬開(kāi)的量子傳感儀器市場(chǎng)還只是冰山一角。
“一方面,量子精密測(cè)量技術(shù)相對(duì)傳統(tǒng)測(cè)量?jī)x器是降維打擊,存量市場(chǎng)潛力很大;另一方面,量子測(cè)量還有許多待發(fā)掘的市場(chǎng)應(yīng)用場(chǎng)景,新需求會(huì)不斷誕生。”賀羽說(shuō),他們現(xiàn)在每年要拿出營(yíng)收費(fèi)用的40%左右用于研發(fā)投入,除技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)外,還開(kāi)展場(chǎng)景創(chuàng)新研發(fā),一些新應(yīng)用場(chǎng)景的儀器也在做預(yù)研或規(guī)劃。
國(guó)儀量子并非量子精密測(cè)量技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的獨(dú)行者。放眼全球,瑞士量子傳感解決方案開(kāi)發(fā)商Qnami就是一家與國(guó)儀量子旗鼓相當(dāng)?shù)母?jìng)爭(zhēng)對(duì)手。后者專注于量子顯微鏡系統(tǒng)市場(chǎng),并已有多款產(chǎn)品在材料研究領(lǐng)域推出。
此外,一些傳統(tǒng)儀器儀表巨頭也在相關(guān)細(xì)分領(lǐng)域開(kāi)始采用量子精密測(cè)量技術(shù),并開(kāi)展相應(yīng)產(chǎn)品的研制或指定產(chǎn)品的研發(fā)計(jì)劃。
如美國(guó)傳統(tǒng)制造商洛克希德·馬丁公司就有專門的研究小組,探索研制和使用量子傳感器解決全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的信號(hào)干擾問(wèn)題;德國(guó)工業(yè)巨頭博世集團(tuán)目前正著手探索量子精密測(cè)量技術(shù)在汽車傳感上的應(yīng)用——2月18日,博世集團(tuán)剛剛通過(guò)其官方發(fā)布渠道宣布成立全新初創(chuàng)團(tuán)隊(duì),旨在將量子傳感器商品化。
環(huán)顧國(guó)內(nèi),類似國(guó)儀量子這樣的初創(chuàng)企業(yè)并不多,但我國(guó)已有或已開(kāi)展量子精密測(cè)量技術(shù)開(kāi)發(fā)的研究團(tuán)隊(duì)也不在少數(shù)。
比如,2021年3月,位于浙江的之江實(shí)驗(yàn)室就曾宣布,其于2019年7月正式立項(xiàng)的量子精密測(cè)量大科學(xué)裝置完成了“里程碑節(jié)點(diǎn)成果驗(yàn)收”。公開(kāi)信息顯示,該裝置基于光動(dòng)量效應(yīng),探索集中在高精度力學(xué)量的量子傳感技術(shù)方向,上述成果的取得“為力學(xué)量量子傳感技術(shù)發(fā)展奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)”。
再如,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授盧征天團(tuán)隊(duì),曾提出原子阱痕量分析方法、自主研發(fā)基于激光冷原子阱技術(shù)痕量同位素分析實(shí)驗(yàn)裝置,并將其創(chuàng)造性地應(yīng)用于環(huán)境樣品中稀有同位素的探測(cè),進(jìn)而用于為古地下水與冰川定年。
“我們只是眾多量子精密測(cè)量技術(shù)應(yīng)用中的一個(gè)例子,它的空間是很廣闊的,技術(shù)應(yīng)用也日新月異?!北R征天在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》采訪時(shí)說(shuō),量子精密測(cè)量常應(yīng)用于時(shí)間、質(zhì)量、溫度等物理量的測(cè)量,原子鐘就是一個(gè)“明亮的例子”,借助量子技術(shù),原子鐘的計(jì)時(shí)準(zhǔn)確度達(dá)到了理論最高水平。
盧征天提到的這一技術(shù)在市場(chǎng)上亦有應(yīng)用落地。記者查詢公開(kāi)信息獲悉,我國(guó)原子鐘、時(shí)間同步設(shè)備和系統(tǒng)主要供應(yīng)商“天奧電子”就主營(yíng)時(shí)間頻率產(chǎn)品等的研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)銷售,其營(yíng)收中有近57%來(lái)自頻率系列產(chǎn)品、42%來(lái)自時(shí)間同步系列產(chǎn)品。值得一提的是,作為“量子科技概念股”,天奧電子自2018年9月3日在A股上市以來(lái),股票漲幅達(dá)274%。
乘“東風(fēng)”,工程隊(duì)伍是關(guān)鍵
量子精密測(cè)量的政策“東風(fēng)”,也吹得正勁。
1月28日,國(guó)務(wù)院發(fā)布《計(jì)量發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》(下文稱《規(guī)劃》),提出在2035年建成以量子計(jì)量為核心、科技水平一流、符合時(shí)代發(fā)展需求和國(guó)際化發(fā)展潮流的國(guó)家現(xiàn)代先進(jìn)測(cè)量體系。
《規(guī)劃》重點(diǎn)介紹了對(duì)于計(jì)量基礎(chǔ)研究、計(jì)量應(yīng)用、計(jì)量能力建設(shè)與計(jì)量監(jiān)督管理的整體要求。在專欄2“計(jì)量基礎(chǔ)理論與核心技術(shù)研究”中,《規(guī)劃》提出,要“重點(diǎn)開(kāi)展量子精密測(cè)量和傳感器件制備集成技術(shù)、量子傳感測(cè)量技術(shù)研究”。
從《規(guī)劃》的措辭和篇幅設(shè)置中可以看出,量子精密測(cè)量技術(shù)和高端儀器國(guó)產(chǎn)化在其中扮演著重要角色。