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124年前，“量子”概念被首次提出。作為不可分割的最小物理量，量子可以“糾纏”，可以“疊加”，是微觀世界的神秘存在，核能、激光、半導(dǎo)體、互聯(lián)網(wǎng)、智能手機(jī)……幾乎所有新技術(shù)的誕生都與量子有關(guān)。
如今，量子科技作為新質(zhì)生產(chǎn)力中未來產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，已成為新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的國(guó)際前沿焦點(diǎn)，并逐步進(jìn)入人們的生產(chǎn)生活。近日，記者走進(jìn)位于無錫惠山區(qū)前洲街道的無錫量子感知研究所和量子感知產(chǎn)業(yè)園，探尋量子技術(shù)應(yīng)用的無限可能。
把微觀世界展現(xiàn)在人們面前
全球首臺(tái)面向大眾的“金剛石量子計(jì)算教學(xué)機(jī)”、全球首臺(tái)實(shí)現(xiàn)商用的“量子鉆石原子力顯微鏡”、分辨率優(yōu)于1納米的掃描電子顯微鏡……許多具有首創(chuàng)性和突破性的量子精密測(cè)量和量子計(jì)算相關(guān)的儀器裝備和核心部件，從這座現(xiàn)代感十足的無錫量子感知研究所誕生。
“研究所技術(shù)源于中國(guó)科學(xué)院微觀磁共振重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，我們主攻量子精密測(cè)量和量子計(jì)算兩大量子科技運(yùn)用領(lǐng)域，研發(fā)技術(shù)成果達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)水平。”無錫量子感知研究所副所長(zhǎng)馮澤東說，研究所已開展“隨鉆核磁共振測(cè)井儀”“場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡”“近鉆頭隨鉆測(cè)量系統(tǒng)”“原子磁力計(jì)”等多個(gè)研發(fā)項(xiàng)目，累計(jì)產(chǎn)出102件知識(shí)產(chǎn)權(quán)，授權(quán)61件，并以1100萬元的成交價(jià)實(shí)現(xiàn)科研成果的首次商業(yè)轉(zhuǎn)化。
“量子科技被公認(rèn)為可能對(duì)各行業(yè)各領(lǐng)域帶來顛覆性影響?！瘪T澤東介紹，量子計(jì)算可以令人類的運(yùn)算能力實(shí)現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，量子通信可在理論上做到通信的絕對(duì)保密，而量子精密測(cè)量可以將探測(cè)精度從微米級(jí)提升至“原子級(jí)”，將微觀世界展現(xiàn)在人們面前，目前已在石油勘探、生命科學(xué)、先進(jìn)材料及能源電力等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)示范應(yīng)用。以無錫量子感知研究所自主研發(fā)的隨鉆核磁共振測(cè)井儀為例，該儀器利用核磁共振原理測(cè)量地層中氫核的弛豫特性，并反演獲得地層的關(guān)鍵地質(zhì)參數(shù)，清潔高效，無需放射源，可以指導(dǎo)油氣開發(fā)與利用。
加速形成先進(jìn)儀器產(chǎn)業(yè)集群
量子技術(shù)不能僅停留在實(shí)驗(yàn)室里，還要大膽“走出來”。無錫惠山區(qū)將量子產(chǎn)業(yè)作為重點(diǎn)發(fā)展的“三新四強(qiáng)五未來”產(chǎn)業(yè)之一，依托“研究所+產(chǎn)業(yè)園”科創(chuàng)新模式，讓量子產(chǎn)業(yè)得到專業(yè)化、集聚化的發(fā)展。
從量子感知研究所驅(qū)車幾分鐘，就來到了建設(shè)一新的量子感知產(chǎn)業(yè)園。記者走進(jìn)位于園區(qū)1號(hào)樓的國(guó)儀量子（無錫）技術(shù)有限公司的生產(chǎn)車間，只見凈化房?jī)?nèi)，“全副武裝”的技術(shù)人員正各司其職對(duì)電鏡設(shè)備進(jìn)行清洗、裝配、測(cè)試等?！斑@里產(chǎn)出的高端電子顯微鏡儀器，可以將物體放大30萬倍，相當(dāng)于在月球上可以看清地球上的一枚硬幣?！鄙a(chǎn)總監(jiān)徐嘯鳴自豪地說。作為無錫量子感知研究所的一家孵化企業(yè)，國(guó)儀無錫的多個(gè)量產(chǎn)產(chǎn)品十分搶手。在生產(chǎn)車間的成品倉，已有數(shù)十臺(tái)大小不一的電鏡設(shè)備裝箱完畢，等待發(fā)往各個(gè)學(xué)校院所、工廠企業(yè)，還有數(shù)臺(tái)將出口海外?！皫缀趺刻於继幱跐M負(fù)荷生產(chǎn)狀態(tài)。”徐嘯鳴說，今年的生產(chǎn)目標(biāo)較去年將翻一番。
幾年來，研究所成功孵化的量子感知、國(guó)儀無錫、國(guó)儀海聚、國(guó)儀石油等多家企業(yè)已入駐園區(qū)，構(gòu)建起了“園中設(shè)計(jì)、園內(nèi)制造”的產(chǎn)業(yè)新模式?！爱a(chǎn)業(yè)園內(nèi)已建成3條高端科學(xué)儀器產(chǎn)線，其中，掃描電鏡制造產(chǎn)線為國(guó)內(nèi)最大，去年完成交付近200臺(tái)，這也是中國(guó)的產(chǎn)品首次進(jìn)入國(guó)內(nèi)掃描電鏡市場(chǎng)前列。”馮澤東告訴記者，無錫量子感知產(chǎn)業(yè)園正全力打造“研發(fā)專業(yè)化、制造平臺(tái)化、行業(yè)規(guī)?；钡目茖W(xué)儀器全產(chǎn)業(yè)鏈園區(qū)，加速形成以量子測(cè)量?jī)x器為核心的先進(jìn)儀器產(chǎn)業(yè)集群，2023年，產(chǎn)業(yè)園產(chǎn)值達(dá)2.7億元，2024年預(yù)計(jì)產(chǎn)值將超4億元。
更多應(yīng)用場(chǎng)景亟待“解鎖”
當(dāng)前，我國(guó)量子技術(shù)還處于產(chǎn)業(yè)化初期，但已具備成長(zhǎng)為先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)的巨大發(fā)展?jié)摿??！靶⌒×孔?，有望撬?dòng)遠(yuǎn)大未來。”在馮澤東對(duì)研究所和產(chǎn)業(yè)園的發(fā)展規(guī)劃中，一方面是要持續(xù)聚焦科學(xué)儀器主航道，扎實(shí)推進(jìn)前沿科技落地，有效引入和培養(yǎng)技術(shù)人才團(tuán)隊(duì)，拉動(dòng)先進(jìn)儀器的產(chǎn)業(yè)融合，形成產(chǎn)業(yè)集聚、強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。另一方面，馮澤東也希望量子科技能夠運(yùn)用到更多場(chǎng)景、賦能更多行業(yè)。以量子精密測(cè)量在石油勘探中的應(yīng)用舉例，如果提供不了精確的測(cè)量，就很可能造成油氣資源浪費(fèi)，或是降低資源開發(fā)效率，最終危害國(guó)家能源安全。同樣，在開發(fā)芯片工藝時(shí)，如果得不到原子級(jí)別測(cè)量技術(shù)的支持，就很難實(shí)現(xiàn)芯片性能的突破性提升，甚至即使芯片生產(chǎn)工藝已達(dá)到3納米，但測(cè)量水平跟不上，仍然無法保證良品率?！翱梢哉f，以量子精密測(cè)量等為代表的量子科技對(duì)促進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展、保障國(guó)家安全具有非常重要的作用。”
今年，無錫量子感知研究所致力于探索量子科技在更多全新領(lǐng)域的應(yīng)用?！艾F(xiàn)在我們正與合作伙伴共同研制‘心磁儀’，即用量子傳感器采集人體心臟磁場(chǎng)信號(hào)，幫助對(duì)冠心病進(jìn)行早期篩查和診斷，這個(gè)測(cè)量是非接觸、安全的，精準(zhǔn)度也更高。”馮澤東告訴記者，“心磁儀”樣機(jī)已基本做出，之后會(huì)在一些醫(yī)院做試用，或許在未來可以幫助大家解決一些健康問題?！氨M管‘飛入尋常百姓家’還有很長(zhǎng)一段距離，但是量子科技正在逐漸靠近人們的生活，并且最終一定會(huì)在我們身邊、為我們所用。”馮澤東說。
新華日?qǐng)?bào)·交匯點(diǎn)記者 魏琳
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