國(guó)儀量子：量子精密測(cè)量驅(qū)動(dòng) 鑄就國(guó)產(chǎn)高端儀器
——國(guó)儀量子董事長(zhǎng)賀羽專訪稿
量子科學(xué)誕生的一百多年來(lái)，已在量子計(jì)算、量子精密測(cè)量、量子通信等方面產(chǎn)生了巨大的影響力。習(xí)總書記2020年召集中央政治局集體學(xué)習(xí)量子科技，并強(qiáng)調(diào)量子科技的重大科學(xué)意義和戰(zhàn)略價(jià)值。國(guó)儀量子，從2016年創(chuàng)立之初，就以公司的名稱清晰表達(dá)了其鯤鵬之志：為國(guó)造儀，量子科技創(chuàng)新。
目前，全球量子精密測(cè)量的研究及產(chǎn)業(yè)化正蓬勃發(fā)展，2022年，國(guó)儀量子首次召開量子科儀節(jié)，打造推動(dòng)量子精密測(cè)量技術(shù)發(fā)展的平臺(tái)。2024年，在第三屆量子科儀節(jié)盛大召開后，分析測(cè)試百科網(wǎng)采訪了國(guó)儀量子董事長(zhǎng)賀羽，他將為我們?cè)斀饬孔泳軠y(cè)量的前世今生和未來(lái)發(fā)展前景，并分享國(guó)儀量子顛覆性創(chuàng)新、飛速發(fā)展的歷程和經(jīng)驗(yàn)，希望與同樣擁有“為國(guó)造儀“偉大理想、有志實(shí)現(xiàn)顛覆式創(chuàng)新的同仁們共享。
國(guó)儀量子董事長(zhǎng)暨創(chuàng)始人 賀羽
量子科儀節(jié)：量子精密測(cè)量賦能產(chǎn)業(yè)發(fā)展
賀羽首先談到了第三屆量子科儀節(jié)，他表示：“量子科儀節(jié)于2022年首次召開，是國(guó)儀量子打造的產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)同發(fā)展的創(chuàng)新平臺(tái)；希望通過(guò)這一品牌性的盛會(huì)，拓展量子精密測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景，讓更多行業(yè)與用戶了解、使用上這一顛覆性的技術(shù)，從而為產(chǎn)業(yè)升級(jí)發(fā)展做出貢獻(xiàn)?！?/p>
去年，我們聯(lián)合權(quán)威專家團(tuán)隊(duì)，與新能源、半導(dǎo)體、生命科學(xué)、醫(yī)療健康、能源勘探、航空航天、 基礎(chǔ)科研、計(jì)量學(xué)等領(lǐng)域的一線行業(yè)伙伴，聯(lián)合編撰了全球首部《量子精密測(cè)量行業(yè)賦能白皮書》。“我們致力于成為這項(xiàng)技術(shù)的布道者。“賀羽表示，“發(fā)布白皮書后的一周內(nèi)，就有500多名專家與我們聯(lián)系，表示他們的場(chǎng)景里可用到量子精密測(cè)量技術(shù)，其應(yīng)用場(chǎng)景遠(yuǎn)超我們的預(yù)期。我們希望與各大行業(yè)的專業(yè)人士一起，協(xié)同創(chuàng)新，擴(kuò)展應(yīng)用場(chǎng)景，解決產(chǎn)業(yè)升級(jí)難題，讓量子精密測(cè)量成為一項(xiàng)惠及萬(wàn)家的普惠技術(shù)?！?/p>
今年，隨著技術(shù)成熟度不斷提升，量子精密測(cè)量技術(shù)在生命健康、工業(yè)檢測(cè)等領(lǐng)域已具備了相應(yīng)的產(chǎn)品與解決方案，可以說(shuō)2024年是量子精密測(cè)量技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的元年?！霸诹孔泳軠y(cè)量的元年，我們看到了鋰電池、油氣勘探，電網(wǎng)等眾多應(yīng)用的探索和落地?！百R羽說(shuō)道。“今年，我們策劃了一場(chǎng)囊括整個(gè)量子精密測(cè)量行業(yè)的產(chǎn)業(yè)盛會(huì)—第三屆量子科儀節(jié)，希望能夠匯聚行業(yè)共識(shí)，發(fā)揮集體智慧，共同構(gòu)建起行業(yè)發(fā)展的良好生態(tài)?！?/p>
第三屆量子科儀節(jié)以“量子精密測(cè)量賦能產(chǎn)業(yè)發(fā)展”為主題，邀請(qǐng)了眾多知名學(xué)者及產(chǎn)業(yè)端上中下游知名企業(yè)作分享報(bào)告，內(nèi)容囊括整個(gè)量子精密測(cè)量行業(yè)，成為全國(guó)首屆量子精密測(cè)量領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)級(jí)峰會(huì)。本次盛會(huì)吸引了200余人現(xiàn)場(chǎng)參會(huì)，超200萬(wàn)人線上觀看大會(huì)直播。
超越經(jīng)典極限 更高分辨率 更高靈敏度
賀羽接下來(lái)為我們普及了量子精密測(cè)量技術(shù)，其目標(biāo)是利用量子力學(xué)原理來(lái)提高測(cè)量精度，超越經(jīng)典物理學(xué)的極限。這對(duì)于科學(xué)研究和技術(shù)應(yīng)用都有重大意義。
科學(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，很多里程碑式的進(jìn)步都得益于測(cè)量精度的提升。量子精密測(cè)量旨在利用量子的方法和資源實(shí)現(xiàn)突破標(biāo)準(zhǔn)量子極限的測(cè)量精度，是近年來(lái)量子信息研究中一個(gè)蓬勃發(fā)展的領(lǐng)域。這將為保障國(guó)家安全和支撐國(guó)民經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展提供核心戰(zhàn)略力量，也是事關(guān)人類未來(lái)的關(guān)鍵核心技術(shù)領(lǐng)域之一。
正如習(xí)近平總書記在中央政治局第二十四次集體學(xué)習(xí)量子科技時(shí)強(qiáng)調(diào)的，量子科技發(fā)展具有重大科學(xué)意義和戰(zhàn)略價(jià)值，是一項(xiàng)對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)體系產(chǎn)生沖擊、進(jìn)行重構(gòu)的重大顛覆性技術(shù)創(chuàng)新，將引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革方向。
量子測(cè)量技術(shù)的特征是：對(duì)物理量的測(cè)量具有更高分辨率和更高靈敏度，超越經(jīng)典物理學(xué)的極限。首先，更高的分辨率意味著更精密的測(cè)量，比如可在一根比頭發(fā)絲細(xì) 100 倍的針尖上放置一個(gè)僅有原子尺度的量子傳感器，從而更好地研究微觀世界，測(cè)量單個(gè)藥物分子、單個(gè)腫瘤細(xì)胞。
量子精密測(cè)量的第二個(gè)特點(diǎn)是：靈敏度非常高。它可以測(cè)到很多人們過(guò)去測(cè)不到的信號(hào)，例如心臟、大腦產(chǎn)生的磁場(chǎng)，從而服務(wù)于心肌缺血、阿爾茲海默等疾病的早期診斷；除了生物磁的檢測(cè)，量子精密測(cè)量技術(shù)也被應(yīng)用到新能源領(lǐng)域，檢測(cè)電池的異常放電，提高電池安全性能。
量子精密測(cè)量的核心技術(shù)是量子傳感器，它具有高靈敏、高精度等諸多優(yōu)勢(shì)，使得以往難以捕捉的微弱信號(hào)變得清晰可見。
量子傳感系列：寬場(chǎng)NV顯微鏡；量子自旋磁力儀SpinMag -Ⅰ
為國(guó)造儀，國(guó)儀量子的誕生與使命
初心不與年俱老，奮斗永似少年時(shí)。賀羽向我們分享了國(guó)儀量子的誕生，源于學(xué)生時(shí)代的一場(chǎng)報(bào)告?！?010年，我還在中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)讀大二，在杜江峰院士的報(bào)告會(huì)上，聽他講了一個(gè)買儀器的故事，當(dāng)時(shí)他們東借西湊、千辛萬(wàn)苦才買了一臺(tái)進(jìn)口儀器，還經(jīng)歷了臨時(shí)加價(jià)、維修等待半年的糟心體驗(yàn)。最后，杜老師說(shuō)：‘振興自主科學(xué)儀器已經(jīng)刻不容緩了。’這句話仿佛一束光，立即就把我擊中了。”聽完報(bào)告后，賀羽夜不能寐，第二天就找到杜老師，申請(qǐng)加入實(shí)驗(yàn)室，希望參與到高端科學(xué)儀器的研發(fā)事業(yè)中來(lái)。2010年賀羽進(jìn)入中國(guó)科學(xué)院微觀磁共振重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。為國(guó)造儀的夢(mèng)想，也自此生根發(fā)芽。同時(shí)2010年賀羽已經(jīng)開始創(chuàng)業(yè)，并在教學(xué)儀器的業(yè)務(wù)中初窺經(jīng)營(yíng)之道。
2016年，習(xí)總書記親臨中國(guó)科學(xué)院微觀磁共振重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室視察，強(qiáng)調(diào)了核心技術(shù)的重要性，并鼓勵(lì)科研人員應(yīng)將科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用，而不僅僅是停留在實(shí)驗(yàn)室階段。受到總書記的鼓舞，2016年12月，國(guó)儀量子承接了中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)科技成果轉(zhuǎn)化正式成立，開始將實(shí)驗(yàn)室里的前沿技術(shù)，進(jìn)行工程化、產(chǎn)品化，從而服務(wù)于更廣泛的科研與工業(yè)用戶。在公司發(fā)展過(guò)程中，“為國(guó)造儀”這一理念深深地根植于企業(yè)文化的價(jià)值觀。國(guó)儀量子的研發(fā)工作，一直堅(jiān)持面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國(guó)家重大需求、面向人民生命健康。
量子精密測(cè)量和高端儀器交相輝映
國(guó)儀量子源于中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)，團(tuán)隊(duì)在成立之初就掌握了以量子精密測(cè)量為代表的先進(jìn)測(cè)量技術(shù)，在高端科學(xué)儀器、關(guān)鍵核心器件的研制領(lǐng)域深耕十余年。“深厚的技術(shù)積累與技術(shù)自信，讓我們一開始就堅(jiān)定了用量子精密測(cè)量技術(shù)切入高端科學(xué)儀器行業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略路線?！百R羽說(shuō)道。
在公司發(fā)展過(guò)程中，國(guó)儀量子陸續(xù)發(fā)布了多款商用化的量子精密測(cè)量?jī)x器與量子計(jì)算產(chǎn)品。例如，2018年發(fā)布的首臺(tái)國(guó)產(chǎn)電子順磁共振波譜儀，2019年問(wèn)世的全球首臺(tái)面向大眾的金剛石量子計(jì)算教學(xué)機(jī)、國(guó)內(nèi)首臺(tái)量子鉆石原子力顯微鏡等產(chǎn)品。這些商用產(chǎn)品的問(wèn)世、交付，串聯(lián)起了一條量子信息技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化道路，成為公司發(fā)展路上的一個(gè)個(gè)里程碑。
2018年，國(guó)儀量子推出國(guó)產(chǎn)首臺(tái)商用脈沖電子順磁共振波譜儀（EPR），一舉打破國(guó)外壟斷。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，相繼推出了X波段電子順磁共振波譜儀全系列產(chǎn)品。截至目前，已在全球范圍內(nèi)交付了超百臺(tái)EPR，和數(shù)十臺(tái)脈沖功能版EPR, 在EPR這一細(xì)分領(lǐng)域，國(guó)儀量子目前已在國(guó)內(nèi)取得了市占率的優(yōu)勢(shì)。
賀羽表示：由于國(guó)儀量子的出現(xiàn)，EPR的市場(chǎng)總量獲得了20-30%的年增長(zhǎng)，而且打破了人們對(duì)國(guó)產(chǎn)儀器固有的印象：國(guó)儀量子不僅可以做好量大面廣的儀器，還可以做好高端、高性能的儀器。2024年，國(guó)儀量子向用戶交付了更加高端的W波段脈沖式電子順磁共振波譜儀，標(biāo)志著中國(guó)成為繼德國(guó)之后，第二個(gè)有能力研發(fā)該型譜儀的國(guó)家。
2019年，國(guó)儀量子發(fā)布首款電子顯微鏡，2023年，其電子顯微鏡的訂單量已達(dá)兩百余臺(tái)，繼EPR之后，再次證明了國(guó)儀量子在高端科學(xué)儀器方面的實(shí)力。中國(guó)電子顯微鏡市場(chǎng)規(guī)模每年超千臺(tái)，從此前幾乎全部使用進(jìn)口儀器，到如今國(guó)產(chǎn)與國(guó)外品牌正面競(jìng)爭(zhēng)，國(guó)儀量子將繼續(xù)改寫中國(guó)高端科學(xué)儀器的歷史。
原始創(chuàng)新、沿途下蛋和集成創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的國(guó)儀之路
量子精密測(cè)量技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了應(yīng)用，其底層技術(shù)是一致的，國(guó)儀量子根據(jù)不同客戶的應(yīng)用需求、場(chǎng)景與工況進(jìn)行了相應(yīng)的技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)品開發(fā)。成立七年來(lái)，國(guó)儀量子逐漸走出了一條原始創(chuàng)新、沿途下蛋和集成創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)新發(fā)展之路。
所謂原始創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，是指承接學(xué)校的科技成果轉(zhuǎn)化，并在國(guó)家省市級(jí)多項(xiàng)重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目的支持下，不斷進(jìn)行原始創(chuàng)新，陸續(xù)研制并發(fā)布了多款“人無(wú)我有”“人有我優(yōu)”的高端量子科學(xué)儀器。
沿途下蛋驅(qū)動(dòng)，是在公司的高端科學(xué)儀器產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中，誕生了一系列關(guān)鍵部件，且均取得了關(guān)鍵指標(biāo)的突破。這些部件形成的產(chǎn)品，不僅提升了國(guó)產(chǎn)化率，同時(shí)為公司帶來(lái)了更廣闊的市場(chǎng)空間。
集成創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，隨著原始創(chuàng)新設(shè)備和關(guān)鍵器件在市場(chǎng)的推廣應(yīng)用，國(guó)儀量子在量子產(chǎn)業(yè)和科學(xué)儀器行業(yè)形成了集聚效應(yīng)，龍頭企業(yè)源源不斷提出應(yīng)用場(chǎng)景需求，更多優(yōu)秀的人才團(tuán)隊(duì)不斷聚攏，場(chǎng)景、技術(shù)、人才多要素融合發(fā)展，形成了以量子測(cè)量?jī)x器為核心的先進(jìn)儀器產(chǎn)業(yè)集群雛形。
以成就客戶為中心
國(guó)儀量子目前主營(yíng)產(chǎn)品包括電子量子傳感系列、順磁共振系列、電子顯微鏡系列、氣體吸附分析系列、微弱信號(hào)測(cè)量產(chǎn)品、油氣勘探產(chǎn)品以及量子科技教育產(chǎn)品等。
成立七年多來(lái)，國(guó)儀量子為海內(nèi)外數(shù)千家客戶的科學(xué)研究與工業(yè)檢測(cè)提供了先進(jìn)可靠的產(chǎn)品與服務(wù)，其中包括美國(guó)康奈爾大學(xué)、新加坡國(guó)立大學(xué)等海外客戶。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022-2023年期間，用戶在研究中使用國(guó)儀量子的電子順磁共振波譜儀、量子鉆石系列量子精密測(cè)量?jī)x器、電子顯微鏡、氣體吸附分析儀共發(fā)表445篇文獻(xiàn)，其中影響因子大于10的有92篇，涵蓋材料科學(xué)、能源科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、有機(jī)化學(xué)、生物醫(yī)藥、電化學(xué)與凝聚態(tài)物理等多個(gè)研究領(lǐng)域。
同時(shí)，國(guó)儀量子始終堅(jiān)持以客戶需求為導(dǎo)向的研發(fā)策略，將客戶體驗(yàn)放在首位。今年5月，國(guó)儀量子與中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)理化科學(xué)實(shí)驗(yàn)中心聯(lián)合成立了“自主研制科學(xué)儀器聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”，為用戶提供零延時(shí)的售后服務(wù)、科研獎(jiǎng)勵(lì)服務(wù)、技術(shù)支持服務(wù)以及新品體驗(yàn)服務(wù)。
量子精密測(cè)量有望開啟百億應(yīng)用市場(chǎng)藍(lán)海
展望未來(lái)，賀羽表示：“量子精密測(cè)量正在加速走向各行各業(yè)。”
目前，量子精密測(cè)量已經(jīng)在科學(xué)研究、醫(yī)療、國(guó)防等行業(yè)得到示范應(yīng)用，主要是作為科學(xué)家的眼睛，幫助科學(xué)家探索未知，產(chǎn)品形態(tài)是一款一款的科學(xué)儀器?，F(xiàn)階段，我們正在為全球數(shù)以百計(jì)的科研團(tuán)隊(duì)提供科學(xué)儀器，幫助他們拓寬人類認(rèn)識(shí)世界的邊界。
第二階段，將從曲高和寡的頂天走向萬(wàn)家燈火的立地?；诹孔泳軠y(cè)量技術(shù)，將會(huì)涌現(xiàn)出一批集成化、小型化的專用設(shè)備，可以用于疾病早篩、產(chǎn)品檢測(cè)、信號(hào)測(cè)量等各個(gè)方向，將會(huì)有更多的行業(yè)了解到這項(xiàng)技術(shù)。
第三階段，隨著應(yīng)用場(chǎng)景的進(jìn)一步開拓，量子精密測(cè)量將會(huì)迎來(lái)工程化的進(jìn)一步成熟和應(yīng)用成本的大幅度降低，將出現(xiàn)可廣泛應(yīng)用于終端設(shè)備的芯片式量子傳感器。到那個(gè)時(shí)候，量子精密測(cè)量應(yīng)用的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到百億美元的級(jí)別。
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