124年前，“量子”概念被首次提出。作为不可分割的最小物理量，量子可以“纠缠”，可以“叠加”，是微观世界的神秘存在，核能、激光、半导体、互联网、智能手机……几乎所有新技术的诞生都与量子有关。
如今，量子科技作为新质生产力中未来产业的重要组成部分，已成为新一轮科技革命与产业变革的国际前沿焦点，并逐步进入人们的生产生活。近日，记者走进位于无锡惠山区前洲街道的无锡量子感知研究所和量子感知产业园，探寻量子技术应用的无限可能。
把微观世界展现在人们面前
全球首台面向大众的“金刚石量子计算教学机”、全球首台实现商用的“量子钻石原子力显微镜”、分辨率优于1纳米的扫描电子显微镜……许多具有首创性和突破性的量子精密测量和量子计算相关的仪器装备和核心部件，从这座现代感十足的无锡量子感知研究所诞生。
“研究所技术源于中国科学院微观磁共振重点实验室，我们主攻量子精密测量和量子计算两大量子科技运用领域，研发技术成果达到国内领先、国际先进水平。”无锡量子感知研究所副所长冯泽东说，研究所已开展“随钻核磁共振测井仪”“场发射扫描电子显微镜”“近钻头随钻测量系统”“原子磁力计”等多个研发项目，累计产出102件知识产权，授权61件，并以1100万元的成交价实现科研成果的首次商业转化。
“量子科技被公认为可能对各行业各领域带来颠覆性影响。”冯泽东介绍，量子计算可以令人类的运算能力实现指数级增长，量子通信可在理论上做到通信的绝对保密，而量子精密测量可以将探测精度从微米级提升至“原子级”，将微观世界展现在人们面前，目前已在石油勘探、生命科学、先进材料及能源电力等领域实现示范应用。以无锡量子感知研究所自主研发的随钻核磁共振测井仪为例，该仪器利用核磁共振原理测量地层中氢核的弛豫特性，并反演获得地层的关键地质参数，清洁高效，无需放射源，可以指导油气开发与利用。
加速形成先进仪器产业集群
量子技术不能仅停留在实验室里，还要大胆“走出来”。无锡惠山区将量子产业作为重点发展的“三新四强五未来”产业之一，依托“研究所+产业园”科创新模式，让量子产业得到专业化、集聚化的发展。
从量子感知研究所驱车几分钟，就来到了建设一新的量子感知产业园。记者走进位于园区1号楼的国仪量子（无锡）技术有限公司的生产车间，只见净化房内，“全副武装”的技术人员正各司其职对电镜设备进行清洗、装配、测试等。“这里产出的高端电子显微镜仪器，可以将物体放大30万倍，相当于在月球上可以看清地球上的一枚硬币。”生产总监徐啸鸣自豪地说。作为无锡量子感知研究所的一家孵化企业，国仪无锡的多个量产产品十分抢手。在生产车间的成品仓，已有数十台大小不一的电镜设备装箱完毕，等待发往各个学校院所、工厂企业，还有数台将出口海外。“几乎每天都处于满负荷生产状态。”徐啸鸣说，今年的生产目标较去年将翻一番。
几年来，研究所成功孵化的量子感知、国仪无锡、国仪海聚、国仪石油等多家企业已入驻园区，构建起了“园中设计、园内制造”的产业新模式。“产业园内已建成3条高端科学仪器产线，其中，扫描电镜制造产线为国内最大，去年完成交付近200台，这也是中国的产品首次进入国内扫描电镜市场前列。”冯泽东告诉记者，无锡量子感知产业园正全力打造“研发专业化、制造平台化、行业规模化”的科学仪器全产业链园区，加速形成以量子测量仪器为核心的先进仪器产业集群，2023年，产业园产值达2.7亿元，2024年预计产值将超4亿元。
更多应用场景亟待“解锁”
当前，我国量子技术还处于产业化初期，但已具备成长为先导产业和支柱产业的巨大发展潜力。“小小量子，有望撬动远大未来。”在冯泽东对研究所和产业园的发展规划中，一方面是要持续聚焦科学仪器主航道，扎实推进前沿科技落地，有效引入和培养技术人才团队，拉动先进仪器的产业融合，形成产业集聚、强强联合、优势互补的产业生态。另一方面，冯泽东也希望量子科技能够运用到更多场景、赋能更多行业。以量子精密测量在石油勘探中的应用举例，如果提供不了精确的测量，就很可能造成油气资源浪费，或是降低资源开发效率，最终危害国家能源安全。同样，在开发芯片工艺时，如果得不到原子级别测量技术的支持，就很难实现芯片性能的突破性提升，甚至即使芯片生产工艺已达到3纳米，但测量水平跟不上，仍然无法保证良品率。“可以说，以量子精密测量等为代表的量子科技对促进高质量发展、保障国家安全具有非常重要的作用。”
今年，无锡量子感知研究所致力于探索量子科技在更多全新领域的应用。“现在我们正与合作伙伴共同研制‘心磁仪’，即用量子传感器采集人体心脏磁场信号，帮助对冠心病进行早期筛查和诊断，这个测量是非接触、安全的，精准度也更高。”冯泽东告诉记者，“心磁仪”样机已基本做出，之后会在一些医院做试用，或许在未来可以帮助大家解决一些健康问题。“尽管‘飞入寻常百姓家’还有很长一段距离，但是量子科技正在逐渐靠近人们的生活，并且最终一定会在我们身边、为我们所用。”冯泽东说。