量子科技是什么?颠覆性应用一网打尽!
嘿,你是否好奇,量子科技如何重塑我们的世界?今天,就让我们一起揭开它的神秘面纱!量子科技不仅是我国未来产业的核心引擎,更是一场颠覆性的技术革命。近年来,我国在该领域创新成果喷涌而出。量子科技究竟有何魔力?它正在哪些场景大显身手?
看!我国量子科技
创新浪潮正澎湃涌动
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简而言之,量子技术以量子力学为基石,借助叠加、纠缠与不可克隆等特性,催生了量子计算、通信和测量三大支柱。

面向这场变革,中国已全速进发。2025年3月,我国自主研发的量子计算原型机“祖冲之三号”横空出世,一举刷新超导体系全球量子计算优越性纪录。
2025年7月,科研团队成功打造“纳米双光子工厂”,制备出保真度高达99.4%的新型量子纠缠光源,为更强大的量子应用铺就基石。

在通信战场,团队构建了300公里级量子直接通信网,验证了长距离高安全通信的可行性。
微观
世界最小量子传感器藏身何处?
量子是微观世界的最小单位,也是能量的基本载体。科学家利用其特性,研发出强大的精密测量仪器,堪称“打开微观世界的钥匙”。
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全球最小的传感器在哪?就在记者手中——不过,并非肉眼可见的器件,而是在那细如发丝的针尖上,它是一个原子级的存在。

国仪量子公司负责人 贺羽:我们首先加工出钻石探针,直径仅500纳米,约头发丝的1/100至1/1000。传感器就位于针尖,尺度仅0.5纳米,相当于探针尺寸的1/1000。
记者:这肉眼难辨的传感器,现实中能做什么?

国仪量子公司负责人 贺羽:比喻来说,我们能用体温计测人体温度,却无法测蚊子体温。若要探测更微小的细胞或分子,就需要比它们更小的传感器——这正是量子传感器的用武之地,它被誉为“微观世界之钥”。
精密仪器如同科研之眼,至关重要。国仪量子核心团队源自中科大,他们立志将量子测量成果转化为产品,实现国产高端科研仪器从0到1的突破。

国仪量子公司负责人 贺羽:我们曾购入一台高端进口仪器,却遭遇临时涨价、维修难等糟心事。那时便下定决心:要做中国自己的高端科学仪器!我们继承了中国科大数十年的技术积淀与拼搏精神。例如,为制作显微镜核心部件极靴,团队历经上百次尝试迭代,才最终打造出完美零件。
从基础创新到原理突破,从单台仪器到多场景设备,团队通过量子级仪器打磨,助力科研与经济发展。

国仪量子公司负责人 贺羽:我们的仪器已交付全球,不仅填补空白、替代进口,更推出从0到1的创新工具,为科学家和工程师探索未知提供全新可能。
探访全球首座量子应用示范变电站
国仪量子位于安徽合肥高新区“量子大道”,这里集聚了60多家产业链企业。一街之隔,便是全球首个量子应用示范变电站。搭载精密量子传感器后,变电站有何升级?
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总台央视记者 张春玲:这是世界首座量子应用示范变电站,运行着18类85种量子相关产品设备。微观量子如何与宏观变电站结合?单光子气象雷达通过激光扫描,精准预测15公里内气象;输电杆上的量子姿态传感器,可感知地球磁力万分之一的变化,实时判断杆体位移,保障系统安全。
步入站内,仿佛走进未来世界。量子通信守护电力信息传输,量子计算处理动态数据,量子精密测量则展现纳米芯片的超强感知力。

电力量子感知安徽省重点实验室 赵龙:这是量子点多参量传感器,集成温湿度、超声波、紫外及多种气体传感,可多维度监测开关柜状态。其灵敏度达0.01ppm,堪比在游轮上定位一粒沙。

电力量子感知安徽省重点实验室 赵龙:未来,众多测量传感器将被量子传感器取代,实现精准、小型化、低成本化,这对电力系统意义重大。
量子计算机有何“超能力”?
量子科技三大应用包括计算、通信和精密测量。来看看我国比特数最高的超导量子计算机,它有何神通?
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在合肥实验室,一台504比特的超导量子计算机正持续运行——这是目前我国比特数最高的量子计算机。比特是什么?

传统计算机以比特为基本单位,即二进制0和1。量子计算则用量子比特,借助叠加态原理,每个量子比特可同时表示0和1,使计算容量和效率呈指数级提升。仅几百个量子比特,潜在算力便能超越现有超级计算机。

中电信量子集团云网安全部总经理 查子龙:例如,我们在降水预测上的探索,验证了量子计算构建气象模型的可行性。在信息安全、密码破译方面,量子计算机已能破解20位左右密码。未来,通用量子计算潜力无限。
不过,这些应用仍处探索阶段。量子计算要走向稳定可控与实用,还需持续攻关。

量子计算的崛起,对现有加密体系构成严峻挑战。在北京量子院,团队正测试一种全新量子通信技术。它如同灵敏“耳朵”,能捕捉微弱量子信号,并在窃听时瞬间“自毁”,确保绝对安全。
当前,团队正进行无线量子传输验证。未来,该技术将拓展至星地通信,实现远距离量子传输,构建全球安全信息网。
多地布局量子科技产业
竞逐未来赛道
2024年,工信部等七部门发布《关于推动未来产业创新发展的实施意见》,明确规划量子技术等新赛道,创建未来产业先导区。各地正依托优势,加速构建差异化产业生态。
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合肥作为量子创新策源地,已建成“量子大道”等集聚区,目标到2027年打造百亿级产业集群。
北京于今年7月发布政策,设立量子产业孵化器,加速技术实用化。
上海围绕量子计算推行“赛马制”,多团队同步研发,加快创新培育。
深圳近年打造大湾区量子科学中心、“量子谷”等平台,完善产业链条。
责任编辑:陈浩洲
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