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　　在國儀量子的應(yīng)用中心,，進(jìn)門最顯眼的一臺設(shè)備就是半人高的掃描NV探針顯微鏡,。

　　“我們自主研發(fā)的這臺掃描NV探針顯微鏡,，利用NV色心量子探針,，能夠?qū)崿F(xiàn)超高靈敏度、空間分辨率達(dá)10納米的微觀磁測量,，為相關(guān)材料的深層次研究提供基礎(chǔ)?！眹鴥x量子傳感事業(yè)部總經(jīng)理許克標(biāo)指著磁盤成像結(jié)果向記者介紹,。

　　10納米分辨率的顯微鏡，能洞察到怎樣的微觀世界,？技術(shù)人員將磁盤樣品送至掃描NV探針顯微鏡測量平臺,，綠色激光射入NV色心量子探針，一旁的屏幕上很快顯示出動態(tài)變化的色塊,，這是磁盤樣品表面納米尺度的磁場分布,。運(yùn)用量子精密測量技術(shù)，磁盤樣品表面的磁場分布“一覽無余”,。

　　量子精密測量是一種利用量子特性突破經(jīng)典測量技術(shù)極限,、實(shí)現(xiàn)更高精度物理量測量的技術(shù)，就像微觀世界中的一把精密度非常高的尺子,，可以測到過去看不到的現(xiàn)象,。例如，可用于鋰電池漏流檢測,；用于定位芯片失效點(diǎn)位點(diǎn),，幫助芯片設(shè)計和研發(fā)；用于免疫檢測,，可以提升腫瘤細(xì)胞的精準(zhǔn)定量檢測精度,。

　　業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,，量子精密測量技術(shù)應(yīng)用前景非常廣泛。它可應(yīng)用于各類超高精度和復(fù)雜情況的測量場景,，也被認(rèn)為是量子信息技術(shù)下一個“離產(chǎn)業(yè)最近”的方向,，或?qū)⒙氏葘?shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測,，到2035年,，全球量子精密測量市場規(guī)模將增長到39億美元。

　　但量子精密測量儀器的研發(fā)并不是一帆風(fēng)順,，測量精度不斷攀升的背后,，是量子調(diào)控技術(shù)的持續(xù)研發(fā)和產(chǎn)品工程化的無數(shù)次嘗試。

　　“NV色心作為量子精密測量最前沿的技術(shù)之一,，將其開發(fā)為商用儀器沒有太多可參考的案例,。圍繞NV色心技術(shù)，我們不斷嘗試,、反復(fù)迭代,，對量子探針以及配套的控制設(shè)備進(jìn)行了自主研發(fā)與集成優(yōu)化，研發(fā)出一整套量子精密測量操控設(shè)備和操作系統(tǒng),，最終實(shí)現(xiàn)量子精密測量儀器的產(chǎn)品化與工程化,。”許克標(biāo)說,。

　　在攻克產(chǎn)品化基礎(chǔ)的操控技術(shù)后,，測量儀器還需要穩(wěn)定、可靠,。在實(shí)驗(yàn)室的科研成果向真正能夠產(chǎn)業(yè)落地的設(shè)備產(chǎn)品轉(zhuǎn)化過程中,，如何實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定量產(chǎn)同樣是塊“難啃的骨頭”。

　　量子精密測量的核心是金剛石NV色心量子傳感器的制造,，包括金剛石生長,、離子注入、退火,、微納加工以及裝配調(diào)試等多個精密工序,，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)偏差都可能導(dǎo)致產(chǎn)品性能下降。

　　“各道工序中,，傳感器的裝配既是設(shè)備完成精密測量的基礎(chǔ),，也是能否轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定量產(chǎn)產(chǎn)品、真正實(shí)現(xiàn)技術(shù)向產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化的重要環(huán)節(jié),?！痹S克標(biāo)說，和通常意義上的裝配不太一樣,，掃描NV探針顯微鏡的傳感器包含大量極小尺寸的零部件,，例如傳感器尖端直徑可小到200納米,，相當(dāng)于一根頭發(fā)絲的三百分之一，其安裝涉及微納加工工藝,，對裝配提出了極高的要求,。“為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的高性能產(chǎn)品制造,，我們組織了專業(yè)的工程化團(tuán)隊,，針對各個工序逐個攻克，進(jìn)行了無數(shù)次的實(shí)驗(yàn)改進(jìn),，最終完成了一整套能夠保持一致性與穩(wěn)定性的裝配工藝,，實(shí)現(xiàn)量子傳感器的批量制造?！?/p>

　　持續(xù)的創(chuàng)新與探索使得國內(nèi)量子精密測量產(chǎn)業(yè)不斷推進(jìn),。量子精密測量是正處于產(chǎn)業(yè)起步階段的前沿尖端技術(shù)，多方合作也為中國精密測量的發(fā)展獲得了與國際同行站在同一起跑線的機(jī)會,。

　　“量子精密測量的發(fā)展,，還需要培育一批配套企業(yè)，形成產(chǎn)業(yè)鏈,，共同提高工程化水平,。作為中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的成果轉(zhuǎn)化企業(yè)，我們也希望能夠投身到中國量子精密測量儀器的發(fā)展中,，為我國測量產(chǎn)業(yè)以及更廣泛的工業(yè)領(lǐng)域作出更多貢獻(xiàn),。”國儀量子董事長賀羽說,。