量子测量技术加速产业化 我国市场规模占全球近两成 抢占未来科技竞争制高点

问题:量子测量为何成为新一轮科技与产业竞争焦点 量子测量不是对传统仪器的简单升级,而是以量子力学基本规律为基础的测量范式变革。

其关键在于把微观体系的量子态“变成传感器”,用于捕捉外界物理场的极微小变化,从而在精度、灵敏度、稳定性等指标上逼近乃至突破经典手段的天花板。

面向导航定位、资源勘探、精密计时、国防安全与基础科研等领域,量子测量被视为可能带来“体系性提升”的通用底座技术。

按照我国“十四五”规划和2035年远景目标纲要提出的前沿领域布局要求,量子测量与量子通信、量子计算共同构成量子科技的重要支柱,其产业化进程直接影响未来关键能力的自主可控与新赛道的形成。

原因:从技术突破到产业需求,双轮驱动加速“出圈” 一方面,关键器件与实验方案不断成熟,使量子测量从“可演示”走向“可工程化”。

以量子磁力仪、量子重力仪、量子陀螺仪、量子时钟等为代表的产品体系,正在从科研仪器向行业装备拓展:量子磁力仪可用于微弱磁场探测,覆盖地磁测绘与生物医学研究;量子时钟以高精度、高稳定性在授时与时间频率基准领域具有基础性意义;量子重力仪及梯度仪在地质构造识别、地下空间探测等场景具备潜在优势;量子陀螺仪有望提升复杂环境下的导航可靠性;量子雷达等探索性方向则以提升探测能力与抗干扰性能为目标,推进技术验证与应用评估。

另一方面,全球产业对高精度感知的需求快速增长。

智能制造、低空经济、海洋与深地探测、空间科学、生命健康等领域对“更精、更稳、更抗干扰”的测量能力提出更高要求,促使量子测量从科研“高地”转向产业“阵地”。

市场研究机构数据显示,2024年全球量子测量市场规模约16.74亿美元,2025年约18.31亿美元,延续增长态势,反映出产业关注度与投入力度同步提升。

影响:区域格局与企业竞速折射战略价值 从区域布局看,欧美国家在相关研究与工程化方面起步较早、积累较深。

美国依托高校与企业协同,在原子钟、量子磁力仪等方向持续形成成果,并较早进入军事、航空航天等高端应用。

欧洲则强调联合攻关,通过框架计划支持量子传感器研发,形成跨国协作优势。

按相关统计口径,2024年北美在全球量子精密测量产业中占比约39.26%,欧洲约28.15%,中国约17.95%,亚太其他地区约9.98%。

企业层面,美国与欧洲涌现出一批代表性厂商,围绕核心器件、系统集成与应用解决方案加快布局,推动技术迭代与产业化节奏。

这一格局意味着,量子测量正在由“论文与样机竞赛”转向“产品指标、成本曲线与场景占领”的综合竞争。

谁能率先把实验室条件下的极限性能转化为工程环境中的稳定输出,谁就更可能在未来产业链与标准体系中占据主动。

对策:我国加速落地需以场景牵引、链条协同、标准先行 业内认为,我国量子测量产业化要把握“从可用到好用”的关键窗口,重点在以下方向形成合力: 一是以应用场景牵引技术路线。

优先选择需求明确、验证周期可控的领域开展示范应用,如地下空间探测、地质勘查与灾害监测中的重力测量,复杂环境导航中的高稳定惯性测量,电力与通信中的高精度授时与频率基准等,通过规模化试用倒逼可靠性、可维护性与成本优化。

二是补齐工程化短板与供应链环节。

量子测量从实验室走向产业,往往受制于核心器件、系统封装、环境适配、长期漂移控制以及批量一致性等问题,需要在激光、真空与低温系统、磁屏蔽与隔振、精密电子学、算法与校准等环节建立更完善的产业链协作机制。

三是加快标准体系与测试评价能力建设。

量子测量产品跨学科、跨行业,性能指标、可靠性评估、计量溯源与安全要求亟需统一口径。

推动建立适配不同场景的测试平台与认证体系,有助于降低采购与应用门槛,形成可复制的市场推广路径。

四是推动产学研用一体化和人才培养。

量子测量覆盖物理、材料、精密制造与软件算法等多领域,应通过联合攻关、开放平台与示范项目,促进科研成果与产业需求对接,增强工程化与系统集成能力。

前景:从“高精尖”走向“可规模”,将重塑多行业能力边界 面向未来,量子测量的产业化路径大概率呈现“先专用、后通用;先高端、后普及”的节奏:在国防安全、航天航空、基础科研等高价值领域率先形成稳定应用,再逐步向资源勘探、工业检测、城市治理与医疗健康等行业扩展。

随着核心器件国产化、系统小型化与成本下降,量子测量有望像高端传感器一样成为新型基础设施的重要组成部分,并带动计量、导航、探测等领域的能力跃升。

同时,国际竞争将更趋激烈,技术出口管制、供应链安全与标准话语权的博弈也可能同步上升,对我国自主创新和产业体系韧性提出更高要求。

量子测量技术的产业化竞赛,本质上是国家科技体系创新能力的综合较量。

在这场关乎未来产业主导权的竞争中,既需要保持战略定力夯实基础研究,更要创新体制机制打通成果转化"最后一公里"。

当实验室的量子相干态真正转化为现实生产力时,或将重塑全球高新技术产业格局。