量子技术：从实验室原理验证向整机产品跨出关键一步

 
“十五五”时期，我国将推动量子科技、生物制造、氢能和核聚变能、脑机接口、具身智能、6G等未来产业“成为新的经济增长点”。这一表述将量子科技置于六大未来产业之首，标志着其战略定位从“前瞻布局”进一步跃升至“经济增长点”的培育目标。
 
三大领域应用落地节奏差异明显
量子科技是以量子力学原理为基础，利用量子叠加、量子纠缠等微观世界独特规律来实现信息处理与测量的前沿技术总称，其核心应用涵盖量子计算、量子通信与量子精密测量三大领域。
量子科技三大领域应用落地节奏差异明显。量子计算处于从“量子优越性”向“容错量子计算”跨越的关键期。中美已先后实现量子优越性，光量子原型机“九章四号”和超导原型机“祖冲之号”代表我国稳居世界第一方阵。IBM计划2026年底前实现“量子优势”，2029年推出容错量子计算机；谷歌则采取超导与中性原子双路线并行策略，目标同样是2029年。但在应用层面，量子计算尚处早期，主要聚焦于化学模拟、材料研发等与量子体系天然匹配的领域，真正产生商业价值的行业应用仍有待容错能力的突破。
量子通信是量子科技三大方向中产业化推进最扎实的领域。我国已建成覆盖17个省份约80座城市、干线总里程超10000公里的广域量子保密通信骨干网，并结合“墨子号”卫星实现星地互联。技术上正从“点对点”向“网络化”演进，可扩展量子中继模块的首次构建为突破距离限制提供了关键支撑。应用集中在政务、金融、国防等对安全要求极高的场景，已在人民银行、工商银行等完成加密传输试点。
量子精密测量被普遍认为是最先实现规模化落地的方向。我国团队已研制出精度达300亿年误差1秒的锶原子光晶格钟；国产冷原子量子惯性导航系统在完全屏蔽GPS、强电磁干扰条件下，实现无人机8小时飞行定位误差仅0.8米。产业化方面，国仪量子的电子顺磁共振波谱仪国内市场占有率超80%、全球约25%，量子钻石单自旋谱仪国内占有率97%。电力电网、新能源电池质检、生物医疗、地质勘测等场景已进入实际应用阶段。

在这一加速落地的进程中，量子成像雷达作为量子精密测量的重要分支也迎来工程化突破。北京坤煜量子科技有限责任公司近日发布量子成像雷达新品“煜见”一号，这款基于IGI瞬时量子关联成像技术的产品实现了实时视频级量子成像，可在强光、暗光、雨雾、烟尘及浑浊水体等复杂环境中稳定探测，标志着量子成像技术从实验室原理验证向整机产品跨越的关键一步。
 

机器人将拥有“量子眼睛”

据悉，“煜见”一号实现了三个层面的突破。一是实时化，基于IGI瞬时量子关联成像技术，依托FPGA逻辑电路，以较低的算力消耗实现实时视频级量子成像，使量子关联成像初步具备面向实际动态场景的应用基础。二是外场化，此前的原理样机多工作于实验室受控环境，“煜见”一号则针对真实复杂环境进行设计，可在强光、暗光、雨雾、烟尘及浑浊水体等条件下稳定探测。三是系统化，产品完成了光路系统、调控系统与计算系统的一体化集成，实现了从技术原理验证向整机产品的跨越。从实时化到外场化，再到整机系统化，“煜见”一号的落地为后续量子成像产品的标准化、小型化和芯片化奠定了基础。
对量子技术而言，找到明确的产业需求，是从实验室走向市场的关键。坤煜量子CEO况亮表示，坤煜量子选择首先切入低空安全和水下视觉。在低空安全领域，面对“低慢小”无人机探测识别需求，量子成像雷达可同步获取目标形貌和距离信息，并针对复杂背景环境下的目标感知进行技术验证，未来可面向机场、园区、大型活动及重点区域的低空目标探测、识别和预警。水下视觉则瞄准高浑浊水体中的感知难题。在部分浑浊水体环境中，传统光学成像能力容易受到影响，而声呐虽然具备一定探测能力，在视觉信息呈现方面也存在不同技术特点。坤煜量子希望通过量子关联成像技术，为复杂水体环境提供新的视觉感知方案。目前，坤煜量子正围绕核电站检修、大坝巡检、港口监测、水下勘查、水下管网、智慧渔业等方向开展应用拓展。
“煜见”一号只是产品路线的起点。按照坤煜量子的技术规划，后续随着核心能力进一步芯片化、小型化，产品尺寸有望进一步缩小，并输出高保真三维感知数据。那么，这些小型化的量子成像设备能用到哪里？据况亮介绍，一个重要的方向是具身智能。当前机器人环境感知通常需要摄像头、激光雷达等多类传感器共同工作，由此带来一个突出问题：不同传感器之间的数据在时间和空间上难以精确对齐，且多路数据处理对算力消耗较大。坤煜量子由此提出“机器人本体+量子眼睛”的产品设想——用一台小型化量子成像设备替代多类传感器的组合，直接输出三维视觉信息，从而简化感知架构、降低算力负担，为人形机器人等具身智能装备提供新的三维视觉感知方案。让机器人拥有“量子眼睛。”沿着这一思路向外延伸，量子成像在强光、雨雾、烟尘、夜间等复杂环境中的技术特性，也使其具备进一步探索自动驾驶、周界安防、应急救援和车路协同等应用场景的潜力。
目前，坤煜量子正在按照“工程样机—重点场景验证—产品迭代—小批量成果转化—核心能力芯片化”的路径推进产业化。“我们所做的不是为了技术而技术，而是面向真实场景中的硬需求。”况亮表示，硬科技产业化需要长期投入，希望通过持续的技术攻关、场景验证和产品迭代，把量子成像技术真正做深做实，并推动其走向更广泛的产业应用。
 

(本文不涉密)
责任编辑：杨光

转载：感谢您对网站平台的认可，以及对我们原创作品以及文章的青睐，非常欢迎各位朋友分享到个人站长或者朋友圈，但转载请说明文章出处。