60年弯道超车！我国科学家“拉伸”钻石，造出下一代量子传感器

钻石，人类已知最坚硬的材料，如今竟被科学家“拉伸”了。而这个看似疯狂的操作，正在为量子科技打开一扇新大门！

最近，我们的扬州大学和新加坡科技设计大学的团队，通过精密计算模型发现：如果对钻石晶格施加机械形变，就能像拧旋钮一样，精准调控其内部一种特殊量子的状态。

相关成果已经发表于应用物理快报。不少业内人士认为，这为下一代高精度量子传感器，提供了一条全新的路径。

更有意思的是，就在这项研究曝光前后，日本和美国也突然开始加码布局钻石产业。去年11月，外界甚至传出消息，日本和美国正在考虑建设相关生产工厂，并把它纳入5500亿美元对美投资计划的一部分。

这钻石就这么厉害吗？这个量子钻石技术又有什么特别之处？

科学家们发现，一种有特定缺陷的钻石十分重要。

当钻石内部某个碳原子，被硅原子“替代位置”，旁边再恰好留下一个微小空位时，就会形成一种特殊结构，简称SiV中心。这个结构很像一枚藏在钻石里的“量子灯泡”。它能够在室温下稳定发出极其明亮的光信号，波长精准，十分适合探测。

但问题也一直存在：怎么稳定控制它？过去，世界各地的科学家尝试了很多办法，加电场、上磁场、调温度……连哈佛团队都没能突破。

而我们的研究团队另辟蹊径：直接拉伸钻石。

他们发现，当钻石拉伸幅度超过约4%之后，内部晶格结构会发生明显变化，居然可以像旋钮一样，精准调控量子性能。

而这一突破，这意味着未来很多高精度设备将会迎来突破。比如量子传感器。它能够感知地下极其微弱的磁场变化，不需要大规模钻探，就能更精准识别岩层结构、金矿、钻石矿、油气资源。

而我们突破并不是偶然，在这个材料制造领域，我们是领跑的。

如今，支撑全球工业钻石与量产钻石供应的重要中心，就在我们的河南。2024年，河南钻石产销已经占全球90%以上，总产值突破170亿元。仅柘城一地，年产量就超过600万克拉。

这并不是突然冒出来的产业。从我们制造出钻石开始，柘城已经走了六十多年。从金刚石微粉，到工业级单晶，再到如今要求极高的宝石级钻石，一路研发，多少艰难。中科院团队研发的等离子体定向技术，已经把晶格缺陷率压低到0.3ppb级，与矿钻的区分误差率超过97%。

如果这听起来太“硬核”，那换个大家身边熟悉的领域——宝石级钻石，其实更容易理解柘城如今的实力。

如今河南部分高定钻石品牌，已经开始稳定生产达到国际拍场标准的高规格钻石。比如当地高定钻石品牌柘光，其白钻已经可以做到D色、VVS1净度、3EX切工，彩钻达到“艳彩”等级。

在国际宝石学院IGI检测体系下，其折射率、密度、硬度、火彩表现，与传统矿钻并无本质差别，每颗钻石都拥有独立编码。

在最能体现钻石产业的成熟度的净度方面，国际市场大量矿钻仍停留在VS1到VS2之间。但柘光等专业品牌，已经开始做到VVS1。某种程度上说，河南钻石，正在把整个行业门槛往上抬。

当然，也有人会问：既然美国和日本已经开始追赶，未来会不会反超？

现实是，这事并不容易。

受到宝石级钻石的冲击，他们那边的传统钻石巨头已经十分艰难。

英美资源旗下的戴比尔斯，曾长期掌握全球钻石定价权。但2025年，戴比尔斯原钻销售额同比下滑44%，净亏损达到1.89亿美元，库存规模高达约146亿美元。如今，已经公开决定剥离钻石业务。

原因其实并不复杂。如今，河南正在用稳定制造能力，重新改写钻石的价格。一枚D色、VVS1净度、3EX切工的1克拉高规格钻戒，搭配18K金戒托，在柘光体系10000元上下。而在传统矿钻体系中，同等级产品往往还在10万元以上。

尤其在3克拉到5克拉区间，以及高端彩钻市场，整体价格甚至被拉低了接近90%。

更而核心的是可控。过去买钻石，本质上是在接受自然条件。颜色、净度、克拉数，全都要“看原石条件”。哪怕预算充足，也未必能真正按照自己的想法完成设计。

但现在，在成熟制造体系下，颜色、净度、切工都开始变得可控，大克拉钻石也能够输出。消费者真正拥有了“参与设计”的能力。从大克拉彩钻，到复杂豪镶，再到DNA生命钻石，越来越多海外客户开始在柘光主动定制珠宝。

而美国说是想造钻石，但他们的市场的变化已经说明很多问题。FTC报告显示，2024年，美国消费者对河南钻石的认可度已经超过80%，市场占比从6年前不足15%，提升至56%以上。好莱坞影星投资的Vrai、洛杉矶时尚圈品牌Dorsey等，也开始采用类似供应链。

现在，钻石正在进入另一个维度。而这个未来，正在我们手中。