近年來,我國量子科技獲得國家政策的大力支持,“十四五”將量子技術納入規劃,此外政治局集體學習量子科技相關,量子技術已成為國家重點發展戰略。現階段,我國量子科技主要應用于量子計算、量子測量、量子通信三大領域。
在量子測量(或量子探測)領域,我國從2012年便開始了量子傳感基礎理論調研和分析論證,現階段全球主要國家量子探測技術均處于起步和發展階段,我國量子探測技術領域的研究進展總體與歐美發達國家差距不大,甚至在部分概念方面還具有一定的超前性,不過受理論研究基礎的限制,我國量子探測理論與體系與發達國家先進水平之間存在一定差距。
與傳統的測量技術相比,量子探測基于微觀粒子系統及其量子態的精密測量,完成被測系統物理量的執行變換和信息輸出,在測量精度、穩定性、靈敏度等方面具有明顯的優勢。具體而言,量子探測技術具有六個方面的優勢:一是量子探測所需要的發射功率更低;二是量子探測的探測距離更遠;三是量子探測具有更高的測量精度;四是量子探測的目標探測手段更加豐富;五是量子探測的抗干擾能力更加優異;六是未來量子探測能拓展至微波頻段,可提升微波雷達的性能。
量子探測可解決雷達在電子戰條件下的生存、平臺載荷限制、低可見目標的檢測等方面的技術瓶頸,提升雷達的各項性能指標,其潛在應用場景比較豐富,除了基礎科研領域外,還在空間探測、生物醫療、慣性制導、地質勘測等多個領域中具有重要應用價值。
空間探測領域,量子探測可用于航天器制造中,用于檢測航天器結構的變形和振動情況,確保航天器在極端環境下保持安全和穩定,還能夠對航天器的軌道和姿態進行精確測量和控制。
生物醫療領域,具有高靈敏度和高分辨率等特點的量子傳感器可以用于檢測生物標記物,這有助于疾病的早期診斷和治療。
慣性制導領域,量子定位導航系統可用于自動駕駛、無人機、潛艇、導彈等產品中,提升相關產品的隱蔽性、抗干擾性和安全性等。
地質勘測領域,量子重力傳感器可用于探測底下結構、隧道檢測、地球科學研究等,有望降低地質探測成本。
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產業研究中心發布的
《2023年全球及中國量子探測產業深度研究報告》!