合肥日报|合肥一家企业把钻石“缺陷”做成“量子之尺”

全球计量标准正式进入全面量子化时代。这场无声的精度革命，正深刻重塑从尖端科研到现代工业的每一个角落。

安徽省国盛量子科技有限公司是其中的一位探路者。扎根合肥高新区，它让钻石中的原子级“瑕疵”摇身一变，成为能感知磁场、温度的超灵敏探测器，将看不见的量子世界转化为可测量的光学信息。

从电力行业到工业检测，国盛量子秉持“用量子技术赋能千行百业”的产业逻辑，正以一把“量子之尺”丈量中国制造精度。

国盛量子公司大楼实拍

在“无人区”点亮星火

2019年5月，国际计量大会将七个基本物理量的计量基准全部量子化，全球计量标准正式进入全面量子化时代。普通大众对此或许鲜有关注，但在量子测量领域，这一事件堪称具有革命性意义的行业转折。

这不仅是科学的进步，更是一张面向未来产业发出的“英雄帖”。

谁来揭榜？

彼时，在中国科学院量子信息重点实验室，国盛量子创始人、董事长赵博文正在攻读博士学位，他敏锐地感知到属于量子精密测量产业的春天到了。“标准变了，意味着巨大的市场空白和全新的产业机遇。”他说。

面对奔涌而来的产业化浪潮，这位青年量子专家踌躇满志。然而，在“无人区”里闯出一片天地，并不是一件容易的事，这条路注定充满艰难险阻。

公司注册就成了第一道难关。赵博文回忆，仅名称核准环节，他先后尝试了二三十个均未通过。在工商服务大厅工作人员的耐心协助下，最终敲定国盛量子，这一名称承载着企业的初心与愿景——与时代共发展，与国家同昌盛。

赵博文正在与同事交流

成立公司只是万里长征的第一步。对初创企业来说，资金链就是“生命线”，再好的业务前景和创业梦想，一旦现金流断裂都将难以为继。

“最困难的时候公司现金流几近断裂，连员工工资的发放都成了问题。”赵博文说，“那段时间，能想的办法都想了，四处筹措，甚至卖掉了自己的婚房，只为给公司多争取一次生存下去的机会。”

虽然困难重重，他却始终坚信，量子精密测量这片“无人区”，一定会有中国企业的身影。这份近乎执拗的信念，不仅支撑着赵博文，也感染并凝聚了整个创业队伍。

在他的带领下，团队逐渐打开局面，开始承接科研项目和商业订单。2022年成为关键转折点——合肥高投、兴泰资本和合肥天使基金共同向国盛量子注资数千万元。这是赵博文创业以来获得的首笔融资，也让企业迈入了新的发展阶段。

有了资金的支持，国盛量子迅速解决了研发场地和实验室建设等难题，研发团队相继突破技术瓶颈，成功开发出多款具有自主知识产权的量子传感器和系列量子测量设备。

公司研发人员正在调试设备

锋芒展露

“只有测得出才能造得出，只有测得准才能造得精。”随着现代工业文明发展进程的加速推进，制造业逐渐形成了这一共识。

极弱信号的精准捕捉与解析、精密结构纳米级的检测、微小变化量高灵敏的探测……精密测量正成为诸多行业不可或缺的技术支撑。

NV色心是金刚石（钻石的原石）晶体结构中的一种点缺陷，在量子专家的手中，这一“缺陷”却让金刚石成为量子精密测量的“敲门砖”。

国盛量子联合创始人、首席技术官张少春博士介绍，NV色心是一种优异的量子传感器，可将其看作一个极其微小的磁针，通过观察NV色心量子态的变化，可以获取磁场的强弱、方向等信息，从而在很多高科技领域发挥作用。电力行业是一个典型代表。

张少春正在调试设备

在电力传输“江湖”，特高压直流输电是“大侠”级别的存在。它肩负着跨区域、大容量输电的重任，将偏远地区的电能高效地输送到繁华都市，就像打通电力系统的“任督二脉”，对国家能源布局和经济发展意义非凡。

想要摸清这位“大侠”的武功招数并非易事，其中，对特高压电流的精确测量便是一大难题。测量的可靠性和准确性直接关系到高压电流工况的精准控制、系统运行效率以及电力设备保护，其重要性不言而喻。“测量难度很大，如同在波涛汹涌的大海中，精准测量水流的速度和冲击力。”张少春打了个比方。

目前，我国特高压线路主要使用光纤电流互感器（光CT）监控电流，但是光CT受温度和振动影响很大。而金刚石材料具有稳定的物理化学性质，且耐受各种极端环境。在量子电流互感器中搭载多个金刚石量子磁传感器，能够实现大动态范围、高精度、高稳定性、低温漂的交直流电流测量，适用于电网特高压柔性直流输电、超高压交流变电等场景。

量子电流互感器

2022年，由国盛量子与国网安徽省电力有限公司联合研发的世界首台量子电流互感器，在合肥110千伏潜水路变电站成功实现挂网运行，这也是量子精密测量技术在电力行业的首个商业化应用落地。最新一代的量子电流互感器已先后在合肥220千伏、500千伏变电站投运，为站内电力设备的安全运转以及周边企业、社区的可靠供电提供坚实保障。

量子精密测量，能测的不止电力行业。但是，要从实验室原理样机落地真实的工业现场，小型化、工程化是一大难题。

为进一步推动实现产品从实验室样机走向工程化、商业化的全链条落地，国盛量子历时三年，持续技术攻关，将原先占地两平方米的实验室光学平台，浓缩到如今巴掌大的磁传感探头；原本需要两个立式机柜才能放下的测控系统，依托FPGA（现场可编程门阵列）和PCB（印制电路板）集成设计，缩减到了充电宝大小。

坚持自主创新，不断突破短板，让国盛量子开始在多个领域“崭露头角”。

合肥候店量子应用示范变电站

迈向千行百业

在国盛量子企业展厅，陈列的量子无损探伤仪可以为铁路轨道做“量子CT”，量子电流测量设备已经在电网中守护万家灯火……这些技术突破的核心，就是源自比芝麻粒还小的金刚石NV色心。

这种原子级的感知能力，正在改写产业规则。如今，量子传感技术让高端装备制造、新能源基础设施、重大工程运维等工业场景，能够实现高精度的无损检测。

量子裂纹检测装置，是安徽省特种设备检测院与国盛量子联合研发的一款产品，如同给工业设备装上“量子CT”，能够清晰感知材料表面的微小裂纹和缺陷，即使是头发丝大小的损伤也能被检测出来。

省特检院的范华林博士介绍，量子裂纹检测技术灵敏度高，不仅能够精准捕捉微小的裂纹和缺陷，还可实现非接触式检测，大大简化了检测流程，提高了工作效率，目前已用于电梯、压力管道、大型游乐设施、客运索道、高压容器等特种设备的检测。

以前，这些特种设备的检测多是采用目视或者磁粉检测等技术，难以满足特种设备高精度、高可靠的检验要求，相关数据也难以保存分析。

如今，量子裂纹检测技术不仅打破了传统检测方法的局限性，还可以实时显示、保存和重现，为后续计算分析和故障诊断提供有力支持。这些优势使得量子裂纹检测技术在特种设备检测领域大放异彩。

“当前，量子精密测量正处于从实验示范走向规模化的关键拐点，需要加快推动量子精密测量从少数场景的示范应用，迈向千行百业的规模红利。”张少春表示。

检查测试产品中的张少春

近年来，国家持续加码未来产业布局，量子科技已连续多年写入政府工作报告。今年3月，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十五个五年规划纲要》正式向社会公布。量子科技作为未来产业的核心代表，在“培育壮大新兴产业和未来产业”“加快高水平科技自立自强引领发展新质生产力”等篇章中被多次重点提及，量子科技已然成为国家未来科技创新战略中的重要布局。

把握量子科技的产业化窗口期，国盛量子基于金刚石NV色心量子测量技术，还研发出量子温度传感器、量子电流测量装置、量子金刚石显微镜、量子无损探伤仪等产品，在特种设备、轨道交通、半导体等多个重要工业领域成功实现落地。

凭借突出的技术创新能力和产业化成果，国盛量子不仅确立了在国内量子精密测量行业的领先地位，也成为国内首家专注于量子工业测量的高科技企业，是国内首个工业级量子产品供应商。

在赵博文看来，国盛量子的快速发展，离不开合肥这片创新的沃土。作为量子科技创新发展的重要策源地，近年来，合肥坚持推动科技创新和产业创新深度融合，加速量子科技成果从“落地生根”到“开花结果”。

目前，全市已集聚包括国盛量子在内的量子产业链上下游企业近百家，囊括量子通信、量子精密测量、量子计算等“十八般武艺”，量子产业规模居全国前列。

合肥候店量子应用示范变电站综合应用系统平台

作为量子工业测量领域的先锋队，国盛量子立足自研核心技术，加速产品规模化落地应用，联合中科大等高校院所及上下游企业打造产业共同体，共建量子精密测量产业生态，奋力成为合肥市量子产业链强链补链的关键环节。

“当前，合肥正全力打造国家量子科技和产业中心，拓展‘量子+’在更多领域推广和商用，这需要很多量子企业、量子产业人的付出。”赵博文说，他们将进一步提升企业的自主创新能力，加大在量子精密测量与传感技术领域的研发投入，持续丰富完善产品矩阵，让量子技术更好赋能千行百业。

可以预见，不久的将来，越来越多的量子科技成果将从合肥落地普及、走进“寻常百姓家”，帮助我们感知更为广阔的世界。

访谈实录

  

  对话国盛量子创始人、董事长赵博文：

让量子测量技术赋能千行百业

记者：如何定义国盛量子？企业名字承载着怎样的愿景？

赵博文：国盛量子是国内首家专注于量子工业测量的高科技企业，是国内首个工业级量子产品供应商，先后开发多款量子传感器和系列量子测量设备，包含量子金刚石磁力仪、量子电流测量装置、量子金刚石显微镜、量子无损探伤仪等系列产品，率先实现量子精密测量在电流监测、芯片检测、无损探伤、材料表征、计量校准等场景商业化落地。

企业名称寄托着“与时代共发展、与国家同昌盛”的创办初心，团队传承高校“红专并进、理实交融”的科研底色，肩负“让测量更可靠，让世界更高效”的企业使命，力争成长为国内领跑、国际一流的量子工业测量企业，让量子科技真正助力工业，解决现有“智造”工业中的技术难题。

记者：国盛量子选择量子精密测量这条赛道，是基于怎样的战略判断？

赵博文：2019年国际基本单位制变革，全球计量体系与溯源方式将逐步由原来金字塔式逐级溯源校准的实物体系，转变为扁平化溯源校准的量子体系。量子传感器的诞生将推动全球海量传感器朝着扁平化溯源校准的方向演进，这将从根本上解决经典传感技术长期存在的溯源链条长、校准成本高、精度衰减快、一致性差等行业难题。这预示着量子传感器拥有广阔的应用前景，未来必将为高端制造、医疗健康、国防安全、深空探测等领域带来前所未有的测量能力，成为支撑世界工业制造高质量发展的关键基础设备。

记者：如果用一个比喻向公众解释国盛量子的量子测量技术到底是什么，会怎么打比方？

赵博文：量子测量是依托微观粒子的量子态实现的。对于我们的金刚石氮-空位色心（NV色心）而言，外界物理场（如磁场）能够影响NV色心的量子态；通过比对被测环境作用前后量子态的演化差值，即可反演求解待测物理量的数值。

类比到宏观世界：微观粒子就像一个人，量子态就是人站立或侧身的各种状态。当外界磁场或温度作用在人身上时，这个人会做出侧身、或者下蹲等动作，通过人下蹲或侧身的幅度，我们可以分辨出外界的作用是磁场还是温度，以及这个作用量的大小。

记者：中国的量子测量产业在全球处于什么位置？在量子测量核心器件上，国盛量子实现全链条自主可控了么？

赵博文：中国量子测量产业发展起步较晚，相比欧美国家在二十世纪八九十年代已有部分量子测量技术进入产业化阶段，例如低温超导干涉仪、原子磁力仪、原子钟等技术，国内除原子钟外，其他技术产业化起步较晚。

国内一方面在上述细分赛道中追赶，另一方面也在绕过上述成熟技术路线，发展新兴的量子测量技术，例如在二十世纪后期兴起的金刚石NV色心磁力仪、SERF磁力仪、光晶格钟等新兴技术领域，国内领军企业和科研团队的水平基本追平甚至赶超国外顶尖团队，相关技术产业化水平大致相当，基本实现弯道超车。

在核心器件和材料方面，公司大部分实现自主可控，在激光器以及光学器件方面则以产业链合作为主，长时间高稳定激光器方面国内技术仍存短板，有待攻关突破。

记者：你们攻克的最艰难的技术关卡是什么？背后有哪些不为人知的故事？

赵博文：我们最艰难的技术关卡，是实现产品从实验室样机走向工程化、商业化的全链条落地。原先实验室的磁传感结构搭载在一个面积约为两平方米的光学平台上，经过不断攻关，我们把整套光路浓缩成了巴掌大的磁传感探头；原本需要两个立式机柜才能放下的测控系统，依托FPGA（现场可编程门阵列）和PCB（印制电路板）集成设计，缩减到了充电宝大小。整个研发既要攻克小型化、集成化、工况稳定性等一系列难题，还要同步控制生产成本。我们从2019年开始做技术攻关，直到2022年才完成首轮迭代落地，时至今日我们还在持续优化升级。

记者：从创业至今，让您最有成就感的一件事是什么？或者创业这段经历带给你最深的感悟是什么？

赵博文：最有成就感的一件事：带领团队完成了量子测量技术从“实验室原理”到“工业级落地”的全链条闭环，实现了量子测量在电力行业的首次全链条产业化落地，填补了国内产业空白。

我们攻克了最硬核的产业化难关，实现了从0到1的商业验证：主导研发的世界首台量子电流互感器在110kV、220kV、500kV等变电站中成功挂网运行，其余产品在特种设备、轨道交通、半导体等多个重要工业领域成功实现落地，证明了量子测量技术不是“实验室玩具”，而是真的能解决传统工业痛点的“神兵利器”，为后续产业化、规模化普及趟出一条全新的道路。

记者：未来3—5年，国盛量子的目标是什么？

赵博文：我们将持续丰富完善产品矩阵，稳步扩大经营规模，通过技术迭代与工艺优化持续压缩量子测量产品的生产成本，推动量子测量技术产业化落地、规模化普及，奋力实现“让量子技术赋能千行百业，让量子产品走进千家万户”的企业愿景。

企业小传

安徽省国盛量子科技有限公司，核心研发团队源自中国科学技术大学和中国科学院量子信息重点实验室，专注于量子传感产品的独立研发和工业应用，是国内首家专注于量子工业测量的高科技企业，也是国内首个工业级量子产品供应商。

公司研制生产出国内首台可商用的量子金刚石磁力仪，并且将该产品与电力能源、轨道交通、芯片半导体等工业场景相结合，推出量子电流测量装置、量子无损探伤仪、金刚石量子显微镜、金刚石量子扫描探针等行业产品，形成了多场景、可落地、可规模化的量子测量应用标杆。