
量子精密测量产业链涵盖从上游的基础材料和元器件供应商到中游的各种系统产品制造商,再到下游的广泛应用领域。上游环节主要包括生产高纯度同位素材料、金刚石、惰性气体等基础材料的厂商,以及提供激光器、原子气室、光学和电子元器件的元器件供应商;此外,还有专注于磁屏蔽、真空、低温、隔振等环境保障系统的支撑系统提供商,尤其在欧美地区,这些上游厂商的集中度较高。中游则由研发和制造量子时钟、量子重力仪、量子磁力计、光量子雷达等量子测量设备的系统设备提供商构成。下游应用则覆盖基础科研、国防军工、生物医疗、能源开发、工业制造、资源勘探和环境监测等多个领域,随着技术进步和成本降低,量子测量技术有望成为新一代的技术方案,其应用前景广阔。
量子测量设备在精度上展现出显著的优越性,但市场应用受限于特定领域。在时间测量方面,传统石英钟的精度大约在每天误差几毫秒的级别,而基于铯原子跃迁的量子钟,其精度可以达到每百年误差不超过1秒。
在加速度测量方面,传统加速度计的精度大约在毫g的量级,而基于光干涉的量子加速度计可以达到微g的精度。然而,并非所有应用场景都需要如此高的精度,这限制了量子测量技术的市场空间。高精度测量设备的成本和维护要求往往更高,因此在非关键性应用中推广受限。
大多数量子测量技术仍主要处于实验室研发和原型机攻关阶段。如何走出实验室,在工程化应用场景中实现落地,样机整体能力指标如何满足实际场景中全方位应用需求,仍是需要产业界和学术界开展协同推动并突破的科技成果转化瓶颈。当前,量子测量技术的商业价值尚未完全显现,社会资本的投入力度有限,主要依靠公共研发资金支持,加大量子测量领域创新创业的支持力度也是未来推动商业化应用的必要条件。