量子技術(shù)的應(yīng)用除了人們熟悉的量子計(jì)算、量子通信以外，還有量子傳感——利用量子系統(tǒng)、量子特性或量子現(xiàn)象來測量物理量。用于定位、導(dǎo)航和定時(shí)的磁場或重力場測量就是量子傳感技術(shù)的應(yīng)用例子。

　　對于利用量子傳感進(jìn)行測量和導(dǎo)航的原理，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理學(xué)院教授孫方穩(wěn)說：“電場、磁場力等外界環(huán)境都會(huì)改變量子態(tài)，我們對改變后的量子態(tài)進(jìn)行測量就可以反推出長度、質(zhì)量和時(shí)間等物理量。量子導(dǎo)航就是用一些特有的地圖配合特定的傳感器來實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航應(yīng)用。各地的磁場、重力加速度都不一樣，理論上我們可以繪制磁場地圖、重力加速度地圖，用不同的量子傳感器來測量，就可以實(shí)現(xiàn)量子導(dǎo)航。”

　　在波音“多量子傳感器”飛行測試中，量子磁力儀由“沙箱”人工智能和量子技術(shù)公司（簡稱“沙箱”公司）開發(fā)。該公司宣布將進(jìn)一步開發(fā)其AQNav磁導(dǎo)航系統(tǒng)。“沙箱”公司董事長、谷歌公司前首席執(zhí)行官埃里克·施密特介紹說，該系統(tǒng)依賴敏感的量子磁力儀，從地磁場中收集數(shù)據(jù)。地磁場表現(xiàn)出地理上獨(dú)特的模式，類似于人類的指紋。該系統(tǒng)再使用人工智能算法將地殼模式與已知的磁場地圖進(jìn)行比較，從而準(zhǔn)確快速地確定平臺位置。

　　大國科技戰(zhàn)略重點(diǎn)

　　新一輪國際競爭中，量子傳感技術(shù)的重要性不言而喻，美、英、法、德及日本都已將其列入國家戰(zhàn)略。量子傳感技術(shù)與國防和安全利益高度相關(guān)，這一領(lǐng)域的研發(fā)可以看到歐美國防、航天等機(jī)構(gòu)深度介入。與此同時(shí)，多家私營企業(yè)正在進(jìn)行量子傳感技術(shù)的商業(yè)化并取得成果。

　　今年5月，英國科學(xué)、創(chuàng)新和技術(shù)部宣布，由量子技術(shù)企業(yè)Infleqtion、QinetiQ研究實(shí)驗(yàn)室和防務(wù)巨頭貝宜系統(tǒng)公司組成的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，已在飛機(jī)上成功演示了基于量子的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。這是全球首次公開展示此類技術(shù)的飛行演示，標(biāo)志著量子導(dǎo)航技術(shù)向?qū)嶋H應(yīng)用邁出了重要一步。

　　這一測試是英國國家量子戰(zhàn)略“任務(wù)4”的一部分，該戰(zhàn)略的目標(biāo)是到2030年在飛機(jī)上部署量子導(dǎo)航系統(tǒng)。2023年，英國海軍已成功進(jìn)行了一次量子導(dǎo)航系統(tǒng)測試，該系統(tǒng)使一艘船能夠在沒有GPS的情況下知道其在世界任何地方的精確位置。

　　業(yè)界人士表示，在量子技術(shù)的各種應(yīng)用中，量子傳感器目前最接近實(shí)用，也是大國競相研究的目標(biāo)，這給中國在量子傳感技術(shù)產(chǎn)業(yè)化研發(fā)帶來啟迪與思考。

　　中國展現(xiàn)發(fā)展?jié)摿?/strong>