传统传感器vs量子传感器：谁更胜一筹
当传统传感器遭遇量子传感器，胜负的天平正在微妙倾斜，但全面替代远未到来。量子传感器利用叠加与纠缠等原子特性测量磁场、重力、旋转与时间，使设备以自然常数为基准，获得经典传感器难以长期匹敌的稳定性。里德伯原子传感器可感知从直流到数百吉赫的电场，光学磁力计能测出比地球磁场弱一百亿倍的场强——这些都是传统电子难以企及的能力，也定义了二者较量的起点。问题首先在于，从实验室样机到商用产品远不止缩小体积。早期原型常耗电数千瓦、依赖整架电子设备与高学历物理学家手工组装，皆不适合量产。美国问责署的报告点出三大障碍：技术转化碎片化、人才短缺，以及紧凑激光器与量子级钻石等专用部件供给有限。与此同时，习惯廉价经典传感器的行业，除非性能增益明显超过价差，否则不愿投资，验证价值需要时间与实测。深入分析两类传感器的成熟度差异：原子钟与 MRI 已证明量子原理可走进日常，芯片级原子钟耗费约一亿美元、历时十余年协作才商用，累计售出超十万台；磁力计走得最远，蒸汽池......阅读全文
传统传感器－vs－量子传感器：谁更胜一筹
当传统传感器遭遇量子传感器，胜负的天平正在微妙倾斜，但全面替代远未到来。量子传感器利用叠加与纠缠等原子特性测量磁场、重力、旋转与时间，使设备以自然常数为基准，获得经典传感器难以长期匹敌的稳定性。里德伯原子传感器可感知从直流到数百吉赫的电场，光学磁力计能测出比地球磁场弱一百亿倍的场强——这些都是传统电
九轴传感器之磁力计
所谓的磁力计就是通过测量磁场强度和方向来定位设备的方位的传感器。下面我们介绍一下其工作原理。磁传感器就是感应环境磁场的变化，并把它转换为电信号，从而测量出对应物理量的器件，主要应用在电子罗盘、磁场感应器、位置感应器等方案中。见图1，磁传感器广泛采用AMR材料（Anisotropic Ma
美科学家证实量子无线电可助地下水下通信和测绘
美国国家标准技术研究院（NIST）的科学家证实，量子无线电可以在GPS、普通手机、无线电信息难以抵达，甚至完全不能工作的地方（例如峡谷、水下和地下）实现通信和测绘。当GPS信号难以穿透水、土壤、建筑物墙壁、摩天大楼时，难以用于潜艇、扫雷、军事或救灾时，以及无线电信号因瓦砾或电磁设备干扰的混乱环境
世界首台量子重力仪走出实验室
科技日报北京2月23日电 （实习记者张佳欣）英国伯明翰大学研究人员23日在《自然》杂志上发表研究称，世界上第一台非实验室条件下的量子重力梯度仪问世。这种利用量子技术的传感器可找到隐藏在地下的物体，这是科学家们期待已久的里程碑，其对学界、业界和国家安全等将具有深远的影响。量子重力梯度仪的工作原理是利用
科学家提出协同量子精密测量新技术
中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室教授彭新华、副教授江敏团队，成功制备出具有协同效应的原子核自旋，使核自旋相干时间延长到9分钟，并观测到协同自旋对极弱磁场的量子放大现象。他们进一步提出了协同量子精密测量新技术，磁场测量的灵敏度突破了碱金属原子的标准量子极限。相关研究成果发表于《物理评论快
原子钟技术验证时间存在量子叠加态
根据量子理论，时间的流逝本身可能处于量子叠加态，即同时以更快和更慢的速率“流动”。这一长期停留在理论层面的设想，如今有望借助先进原子钟技术在实验中得到验证。美国史蒂文斯理工学院研究人员20日将相关成果发表于《物理评论快报》杂志。囚禁离子是一种多功能平台，被广泛用于量子计算和超高精度计时。最新研究表明
量子通信商业化，中国起跑了
一部其貌不扬的黑色电话，出现在济南市多个单位的业务部门。在检察院系统，对一些贪腐案件调查进行信息沟通时，通过它可以保证信息安全性，不存在泄露或窃听；一些政府部门在政务信息的沟通中，通过它可以做好机要信息安全保护…… 随着中国首个商用量子通信专网——济南党政机关量子通信专网（下称济南专网）完成第
我国科研人员提出协同量子精密测量新技术
中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室彭新华教授、江敏副教授团队在量子精密测量方面取得了重要进展，成功制备出具有协同效应的原子核自旋，使核自旋相干时间延长到9分钟，并观测到协同自旋对极弱磁场的量子放大现象。进一步，提出了协同量子精密测量新技术，磁场测量的灵敏度突破了碱金属原子的标准量子极限。
科研人员：量子纠缠可提升光学原子钟精度
美国科罗拉多大学博尔德分校和美国国家标准与技术研究院的量子物理学家们，利用量子纠缠在原子和电子尺度上再现了一个充满不同滴答声“房间”的场景。这一成就可能为开发新型光学原子钟铺平道路。相关研究成果9日发表在《自然》杂志上。光学原子钟通过监测原子内部固有的“滴答”频率来极其精确地追踪时间。尽管这些时钟已
原子钟可模拟研究磁体内部电子的量子行为
据《新科学家》杂志网络版近日报道，世界上最精准的计时器原子钟又添了一个新功能：科学家可将它用作量子模拟器，来研究磁体内部电子的量子行为，以更深入地了解量子世界的奥秘。相关论文发表在近日出版的《科学》杂志上。 物理学中有许多难以解答的问题，因为它们的基本行为受错综复杂的量子力学规则支配，比如
室温下工作的量子干涉仪问世
能广泛应用于医疗、勘测、考古等多个领域 据美国物理学会网近日报道，丹麦哥本哈根大学研究人员日前制造出一种可在室温下工作的量子干涉仪，能广泛应用于医疗、勘测、考古等多个领域。相关研究发表在最新一期的《物理评论快报》杂志上。 量子干涉仪是应用量子力学原理制成的超高灵敏度磁传感器，可检测出非常微
首台高精度量子重力仪交付使用－合成不确定度达到3微伽
日前，记者从华中科技大学获悉，该校引力中心团队在量子重力仪研发方面取得突破，研制出实用化的高精度铷原子绝对重力仪装备，并于近日成功交付给中国地震局地震研究所。经过市区、郊区和野外台站等多个点位的双盲测量评估，以及来自国家测绘局、中国地震局、中科院等多家单位的专家综合评定，该仪器精度已经达到微伽水
天宫二号空间冷原子钟实现预定科学目标
2016年9月25日，天宫二号空间实验室成功发射并顺利进入运行轨道。由中国科学院牵头负责的载人航天工程空间应用系统在天宫二号上开展了十四项体现国际科学前沿和高技术发展方向的空间科学与应用任务，其中包括世界首台太空运行的冷原子钟。在轨近两年时间里，冷原子钟运行正常、状态良好、性能稳定，完成了全部既
原子重力仪闪亮国际比对
研制的冷原子干涉重力仪首次参加国际重力仪关键比对，与国际平均值相差-2.0±4.6 μGal，达到了高度的一致性。原子重力仪利用微观世界中原子干涉的量子特性对重力进行测量，通过此次与传统重力仪的比对，验证了微观、宏观两种不同测量方法在重力测量上的一致性，对我国绝对重力仪的国际等效度做出了贡献，提
面向人民生命健康！基于原子磁力计的心磁探测
心磁信号探测的意义 人体磁场能够反应人体内部各种组织及器官的信息。对人体磁场进行测量可获得有关人体疾病的信息，其检测效果及便利程度已超出对人体生物电的测量。心磁大小大概在几十pT量级，相较于脑磁而言，是人类较早研究的人体磁场之一。 心脏的心房和心室肌肉的周期性收缩、舒张伴随着复杂的交变生物电
突破5000倍，我国首次利用暗态自旋实现极弱磁场量子放大
记者24日从中国科学技术大学获悉，该校彭新华教授、江敏副教授团队首次利用暗态自旋实现极弱磁场的量子放大，磁场放大倍数突破5000倍，单次磁场测量精度达到0.1fT（1fT=10的负15次方特斯拉）水平。相关研究成果日前发表于国际学术期刊《美国国家科学院院刊》。 极弱磁场探测技术对于生产生活、国
量子精密测量技术迎来规模化应用！第四届量子科仪节成功举办
5月18日，第四届量子科仪节暨量子精密测量赋能新质生产力会议在合肥市量子科仪谷举行。会上，国仪量子技术（合肥）股份有限公司发布了自主研制的钻石单自旋传感器、量子磁力仪、微波场强仪等多款量子传感器，为量子精密测量技术的规模化应用奠定了坚实基础。 本次会议由国仪量子技术（合肥）股份有限公司主办，中
突破5000倍，我国首次利用暗态自旋实现极弱磁场量子放大
记者24日从中国科学技术大学获悉，该校彭新华教授、江敏副教授团队首次利用暗态自旋实现极弱磁场的量子放大，磁场放大倍数突破5000倍，单次磁场测量精度达到0.1fT（1fT=10的负15次方特斯拉）水平。相关研究成果日前发表于国际学术期刊《美国国家科学院院刊》。极弱磁场探测技术对于生产生活、国家安全以
量子传感器正成为新风口
宇宙由什么构成？暗物质和暗能量到底是什么？早期宇宙产生的引力波能否被探测到？这些是当今物理学最重大的未解之谜。然而，传统探测器在面对这些极其微弱的信号时往往无能为力——信号被淹没在背景噪声之中。如何从嘈杂的环境中提取出有意义的宇宙信号，成为物理学界面临的根本性挑战。 问题提出：长基线原子干涉仪是探测
超导重力仪工作原理及用途
首先设法在超导线圈内产生一个性的闭合电流。由于超导体的电阻为零，这一电流非常稳定。然后，在超导线圈所产生的一次磁场中放置一个同样由超导材料做成的小球。由于超导体的完全抗磁性，磁场不能穿入小球内部。小球表面感应电流所产生的二次磁场与线圈电流所产生的一次磁场互相排斥，使小球浮起，当小球受到的浮力与其
超导重力仪工作原理及用途
首先设法在超导线圈内产生一个性的闭合电流。由于超导体的电阻为零，这一电流非常稳定。然后，在超导线圈所产生的一次磁场中放置一个同样由超导材料做成的小球。由于超导体的完全抗磁性，磁场不能穿入小球内部。小球表面感应电流所产生的二次磁场与线圈电流所产生的一次磁场互相排斥，使小球浮起，当小球受到的浮力与其
超导重力仪工作原理及用途
首先设法在超导线圈内产生一个性的闭合电流。由于超导体的电阻为零，这一电流非常稳定。然后，在超导线圈所产生的一次磁场中放置一个同样由超导材料做成的小球。由于超导体的完全抗磁性，磁场不能穿入小球内部。小球表面感应电流所产生的二次磁场与线圈电流所产生的一次磁场互相排斥，使小球浮起，当小球受到的浮力与其
量子传感器用钻石从太空测绘地球磁场，10个月数据与预测吻合
一颗有缺陷的不完美钻石是感知地球磁场的完美工具。一种量子设备利用钻石的缺陷从国际空间站测绘地球磁场。OSCAR-QUBE仅10厘米见方，展示了这项技术的潜力。 量子传感器的优势 地球磁场的太空测量通常需要笨重的卫星。量子传感器可以更小，同时更敏感和更稳定地运行。OSCAR-QUBE的传感器由一
量子传感器打开了解地下的窗口
英国伯明翰大学的Michael Holynski和同事研究发现，一个基于量子的传感器可通过精准测量重力场变化探测地表之下的特征。相关研究2月24日发表于《自然》。这项工作支持了一个观点，即量子传感器可以为探测地下提供新工具，有助于绘制地质结构图或测量考古文物。检测重力场变化的传感器有望绘制出地表或地
IBM量子计算机商业化突破:发现模拟分子的新方法
今天，IBM的研究人员宣布了一种在量子计算机上模拟分子结构的新方法，这项研究还上了科学期刊《Nature》的封面。 研究论文也于今天刊登在《Nature》上，由Abhinav Kandala，Antonio Mezzacapo，Jerry M. Chow & Jay M. Gambetta
中德科学家联手开发新技术搜寻暗物质
中新社合肥11月22日电 (记者 吴兰)记者22日从中国科学技术大学获悉，该校彭新华教授研究组与德国科学家合作，开发出一种新型超灵敏量子精密测量技术，并用于暗物质的实验直接搜寻。 据介绍，实验结果比先前的国际最好水平提升至少5个数量级，首次突破国际公认最强的宇宙天文学界限。
光量子记录仪传感器介绍
光量子记录仪传 感器采用的是一种采用热点效应原理，这种传感器最主要是使用了对弱光性有较高反应的探测部件，这些感应原件其实就像相机的感光矩阵一样，内部有绕线电镀式 多接点热电堆，其表面涂有高吸收率的黑色涂层，热接点在感应面上，而冷结点则位于机体内，冷热接点产生温差电势。在线性范围内，输出信号与太
中科大研制新型量子传感器
记者近日从中科大获悉：该校杜江峰院士领导的中科院微观磁共振重点实验室提出并实现了用于搜寻类轴子的单电子自旋量子传感器，将搜寻的力程拓展到亚微米尺度，可更好地寻找标准模型外的新粒子。该成果发表在著名期刊《自然·通讯》上。 在寻找新粒子诸多解决方案中，一类简单有效的理论假设是引入一类超轻质量的轴子
我国量子精密测量技术迎来规模化应用
5月18日，2025量子精密测量赋能新质生产力会议在安徽合肥市量子科仪谷举行。会上，国仪量子技术（合肥）股份有限公司（以下简称国仪量子）发布了自主研制的钻石单自旋传感器、量子磁力仪、量子微波场强仪三款量子传感器，为量子精密测量技术的规模化应用打下坚实基础。图为三款前沿量子传感器。国仪量子供图量子精密
广义相对论有了迄今最高精度测量
美国天体物理联合实验室（JILA）的物理学家对爱因斯坦广义相对论的时间膨胀效应进行了有史以来最小尺度的测量，结果表明，两个相隔仅一毫米的微小原子钟，确实以不同的速度运转。16日发表在《自然》杂志上的论文描述了这一实验，并提出了如何使原子钟比当今最好的设计精确50倍的方法，或为揭示相对论和引力如何与量