提起量子设备,绝大多数人的固有印象都是:体积庞大、设备笨重,需要占据一整间实验室,还要配套复杂的低温、光路系统,只能用于高端科研场景,和普通人、民用市场毫无关联。但吉林大学团队的最新科研成果,直接彻底颠覆了行业认知,把庞大的科研级量子设备,压缩到了一枚硬币大小,还实现了可穿戴使用,堪称量子技术的划时代突破。
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据科技日报权威报道,吉林大学物理学院黄晓丽教授团队,联合国内科研力量成功研发出全球首台基于碳化硅自旋色心的可穿戴量子传感设备,打破了传统量子设备大型化、固定式、实验室专属的行业桎梏,让量子传感技术正式迈入轻量化、便携化、可穿戴时代。
这款全新设备的核心参数十分亮眼,整体传感单元体积仅等同于一枚普通硬币,极致小巧的体积完全支持贴身穿戴、便携搭载。在零磁场标准环境下,设备磁场探测灵敏度可达14纳特斯拉每根号赫兹,保留高端量子传感的超高精准度,实现了小体积、高精密的双重突破。
此次技术突破的核心关键,在于团队采用的碳化硅自旋色心全新方案。传统量子传感器存在天然落地短板,必须依赖复杂的激光系统、微波控制系统,且需要严苛的低温环境才能稳定工作,设备成本高、体积大、场景受限,根本无法走出实验室,无法适配民用、户外、移动场景。
而吉大团队的创新方案,完美解决了所有落地痛点。全新设备无需复杂激光光路、无需低温制冷加持,可直接在常温常态环境下稳定工作,同时采用电学方式读取信号,大幅简化设备结构、缩减体积重量,让原本高高在上的科研级量子设备,变成了可随身佩戴、灵活部署的轻量化终端。
这一突破的意义,绝不只是设备尺寸的缩小,更是量子技术从大科学装置向个人民用设备的跨越式跃迁。过去量子传感只服务于高端科研、精密实验,如今小巧可穿戴的量子传感器落地,将彻底打开全新应用赛道,重塑多个行业的作业模式。
在医疗领域,可穿戴量子传感能够精准捕捉人体微弱的脑磁、心磁信号,助力无创精准检测,为脑部疾病、心血管疾病早期筛查提供全新技术手段,补齐高端医疗检测的便携性短板;在勘探领域,超高灵敏度的磁场探测能力,可精准捕捉地下地质磁场变化,赋能深部地质勘探、资源探测;在导航领域,可依托精准地磁感知,实现无卫星信号下的水下、地下精准导航,突破传统导航的场景局限。
量子技术不再是遥不可及的实验室黑科技,正在一步步走进大众、赋能产业。从巨型科研装置到硬币大小的可穿戴设备,国产量子科技的轻量化、民用化落地,已经按下加速键。
你觉得,这款可穿戴量子传感器,最先会在医疗、导航、地质勘探哪个领域实现大规模普及?
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