量子技術(shù)與儀器儀表

孫柏林，劉哲鳴

（中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)產(chǎn)品信息工作委員會(huì)，北京 100043）

本文依據(jù)量子思維特征和量子科技的基本內(nèi)容，結(jié)合儀器儀表工程科技的案例探討量子信息技術(shù)在智能制造、科學(xué)研究、環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)療健康、國(guó)防建設(shè)等必不可少的基礎(chǔ)技術(shù)和裝備核心中的應(yīng)用。

1 量子思維的特征

1.1 量子思維

量子思維來(lái)源于海森堡的“測(cè)不準(zhǔn)原理”和量子物理學(xué)。20世紀(jì)初期，德國(guó)物理學(xué)家海森堡根據(jù)微觀粒子的特征，提出了著名的“測(cè)不準(zhǔn)原理”，即微觀粒子的“成對(duì)物理量”不可能同時(shí)具有確定的數(shù)值。例如，“位置”與“動(dòng)量”，“方位角”與“動(dòng)量矩”，二者之中，一個(gè)越確定，則另一個(gè)越不確定——即不可能有一種方法，同時(shí)把兩者都測(cè)定。包括海森堡在內(nèi)的20世紀(jì)20年代的諸多科學(xué)家們，如丹麥的玻爾，德國(guó)的海森伯，英國(guó)的狄拉克，奧地利的薛定鍔，法國(guó)的德布羅意等一批科學(xué)巨匠，通過(guò)對(duì)“波粒二象性”“測(cè)不準(zhǔn)原理”“幾率波”“電子自旋”“非局部作用”以及關(guān)于“能量場(chǎng)”“全息場(chǎng)”等方面的研究，創(chuàng)建了與牛頓經(jīng)典物理學(xué)相對(duì)立的量子物理學(xué)，揭示了微觀物質(zhì)世界運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)與規(guī)律。由于量子物理學(xué)所涵蓋的研究對(duì)象和內(nèi)容遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了物理學(xué)這門學(xué)科的范圍，它實(shí)際上已經(jīng)成為一種帶有世界觀性質(zhì)的更普遍的理論和思維方式。

1.2 量子思維的特征

1）認(rèn)為世界在基本結(jié)構(gòu)上是相互連接的，應(yīng)該從整體著眼看待世界，整體產(chǎn)生并決定了部分，同時(shí)部分也包含了整體的信息。

2）認(rèn)為世界是“復(fù)數(shù)”的，存在多樣性、多種選擇性，在決定之前，選擇是無(wú)限的和變化的，直到最終選擇了，其他所有的可能性才崩塌；同時(shí)，這個(gè)選擇為下一次選擇又提供了無(wú)窮多的選項(xiàng)。

3）認(rèn)為微觀世界的發(fā)展存在跳躍性、不連續(xù)性和不確定性。

4）認(rèn)為事物之間的因果聯(lián)系像“蝴蝶效應(yīng)”所顯示的那樣，是異常復(fù)雜的。

5）認(rèn)為事物發(fā)展的前景是不可精確預(yù)測(cè)的。

6）認(rèn)為微觀物理現(xiàn)象不可能在未被干擾的情況下被測(cè)量和觀察到，在弄清楚任何物理過(guò)程的活動(dòng)中，人作為參與者總是處于決定性的地位。

2 量子信息技術(shù)的基本內(nèi)容

量子信息技術(shù)具體包括量子力學(xué)、量子通信、量子計(jì)算機(jī)、量子信息存儲(chǔ)、量子傳感器、量子成像、量子導(dǎo)航、量子系統(tǒng)軟件、量子網(wǎng)絡(luò)等細(xì)分領(lǐng)域。本文只就與儀器儀表相關(guān)的部分簡(jiǎn)述。

2.1 量子計(jì)算機(jī)

量子計(jì)算機(jī)是—類遵循量子力學(xué)規(guī)律進(jìn)行高速數(shù)學(xué)和邏輯運(yùn)算、存儲(chǔ)及處理量子信息的物理裝置。它是以量子力學(xué)原理直接進(jìn)行計(jì)算的計(jì)算機(jī)。量子計(jì)算機(jī)是以量子比特存儲(chǔ)內(nèi)容。對(duì)經(jīng)典計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)，信息或者數(shù)據(jù)由二進(jìn)制數(shù)據(jù)位（Bit）存儲(chǔ)，每一個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)位由0或1表示。每一個(gè)數(shù)據(jù)位是0，或者是1，二者必取其一。在經(jīng)典計(jì)算機(jī)里，一個(gè)二進(jìn)制位只能存儲(chǔ)一個(gè)數(shù)據(jù)，n個(gè)二進(jìn)制位只能存儲(chǔ)n個(gè)一位二進(jìn)制數(shù)或者1個(gè)n位二進(jìn)制數(shù)，而在量子計(jì)算機(jī)里，一個(gè)量子比特可以存儲(chǔ)兩個(gè)數(shù)據(jù)，n個(gè)量子比特可以同時(shí)存儲(chǔ)2n個(gè)數(shù)據(jù)，從而大大提高了存儲(chǔ)能力。

量子計(jì)算是一種令人興奮的全新計(jì)算模式，它不同于當(dāng)前數(shù)據(jù)中心、云環(huán)境、PC和其它設(shè)備中的數(shù)字計(jì)算。數(shù)字計(jì)算需要把數(shù)據(jù)編碼為二進(jìn)制數(shù)字（比特位），每個(gè)比特位處于兩個(gè)確定狀態(tài)中的一個(gè)（0或1）。然而，量子計(jì)算使用量子位，后者可以同時(shí)處于多個(gè)狀態(tài)。因此，量子位上的操作可以實(shí)現(xiàn)并行的大量計(jì)算。從本質(zhì)上說(shuō)，量子計(jì)算就是并行計(jì)算的終極目標(biāo)，有著攻克傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)無(wú)解難題的巨大潛力。

谷歌人工智能量子（Google AI Quantum）團(tuán)隊(duì)最近發(fā)表了兩篇論文，介紹了他們?cè)诶斫饬孔佑?jì)算機(jī)學(xué)習(xí)任務(wù)方面取得的新進(jìn)展，證明了量子計(jì)算也能解決傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)中的圖像分類問(wèn)題。而且，隨著技術(shù)發(fā)展，量子計(jì)算機(jī)將在學(xué)習(xí)能力上超越經(jīng)典的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；另外，量子計(jì)算還能解決經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)中一些棘手問(wèn)題，比如預(yù)防出現(xiàn)模型訓(xùn)練中的梯度消失問(wèn)題等。

盡管真正的量子計(jì)算機(jī)仍處于初級(jí)發(fā)展階段，但量子計(jì)算有望解決復(fù)雜的模擬問(wèn)題。

2.2 量子通信

量子通信是近20年發(fā)展起來(lái)的新型交叉學(xué)科，是量子論和信息論相結(jié)合的新的研究領(lǐng)域。目前量子通信主要涉及量子密碼通信、量子遠(yuǎn)程傳態(tài)和量子密集編碼等。量子通信技術(shù)的特征為高安全性、高傳遞效率與高信息容納量。量子通信是一種無(wú)條件安全的通信方式。光纖網(wǎng)絡(luò)有幾億個(gè)光子、幾億個(gè)電子，人們總是可以把它分出一點(diǎn)點(diǎn)來(lái)竊聽它的狀態(tài)，而量子是一個(gè)最小的單位，無(wú)法對(duì)其進(jìn)行分割，若是用單個(gè)光子來(lái)做信息傳輸，那么就沒(méi)有人可以從中分出一點(diǎn)去竊聽。而且，量子也不可以被復(fù)制，因?yàn)槿魏斡^測(cè)、復(fù)制都會(huì)不可避免地影響到物理狀態(tài)。正是這樣一些基本的量子物理原理，確保了量子通信中的信息安全。

典型的量子通信系統(tǒng)包括：量子態(tài)發(fā)生器、通道和量子測(cè)量裝置。 2017年，中國(guó)量子通信商業(yè)化迎來(lái)一個(gè)節(jié)點(diǎn)意義的事件：國(guó)內(nèi)首個(gè)商用量子通信專網(wǎng)——山東濟(jì)南黨政機(jī)關(guān)量子通信專網(wǎng)完成測(cè)試，保密性、安全性、成碼率的測(cè)試均達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。該網(wǎng)將接入世界第一條量子通信保密干線——“京滬干線”。“京滬干線”使用了世界最前沿量子加密技術(shù)。這一量子保密通信干線從北京出發(fā)，途經(jīng)濟(jì)南、合肥，到達(dá)上海，全長(zhǎng)2000多公里，是廣域光纖量子通信網(wǎng)絡(luò)。

2.3 量子控制

量子系統(tǒng)控制經(jīng)過(guò)了一個(gè)由可控性研究到對(duì)簡(jiǎn)單系統(tǒng)的開環(huán)控制，然后深入到對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的閉環(huán)控制幾個(gè)過(guò)程。從中可以看出，量子系統(tǒng)控制的發(fā)展是同人們的需求緊密聯(lián)系的。在研究的初期，人們并未對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)地研究，主要是在化學(xué)和物理領(lǐng)域，針對(duì)特定的實(shí)驗(yàn)?zāi)康膩?lái)對(duì)單獨(dú)的量子進(jìn)行控制性研究。

在量子控制問(wèn)題中，縮短控制時(shí)間可以提高效率和減少環(huán)境噪聲，利用李雅普諾夫函數(shù)最快下降來(lái)加速控制優(yōu)化控制場(chǎng)的設(shè)計(jì)方法，可以有效節(jié)省時(shí)間，增強(qiáng)系統(tǒng)的魯棒性，此方法可以用于冷卻機(jī)械振子。量子李雅普諾夫控制具有節(jié)約計(jì)算資源，使用方法靈活等特點(diǎn)。

2.4 量子密碼

目前，量子密碼穩(wěn)定性等基本問(wèn)題已經(jīng)解決。在某些領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)已經(jīng)進(jìn)行量子安全的產(chǎn)業(yè)化實(shí)驗(yàn)，技術(shù)已經(jīng)接近于成熟。不過(guò)，由于缺乏量子中繼技術(shù)，量子安全還只能在一個(gè)城市的城域網(wǎng)使用，兩個(gè)城市之間還不能用。目前各地正在大力推進(jìn)智慧城市建設(shè)，量子密碼在單個(gè)城市應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)突破，已開啟一個(gè)巨大的市場(chǎng)。

2.5 量子傳感

相對(duì)于其他領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，量子技術(shù)將會(huì)率先在信息安全以及傳感器領(lǐng)域得到應(yīng)用。量子標(biāo)準(zhǔn)和傳感器密不可分，只有使用基于量子原理的器件才能測(cè)定量子標(biāo)準(zhǔn)。量子技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要一套完整標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)把很多器件搭成一個(gè)系統(tǒng)；而每一個(gè)器件的組裝、每一步運(yùn)行，都需要標(biāo)準(zhǔn)支撐，唯如此才能最終達(dá)到系統(tǒng)的完整性。

另外，傳感器利用量子信息，還可以很容易傳感各種物理量，這個(gè)與現(xiàn)在的傳感器相比，不管是靈敏度、精度都有大幅度提高。現(xiàn)已應(yīng)用到溫度傳感器、壓力傳感器、現(xiàn)在正在做一個(gè)納米級(jí)的顯微鏡，這些都是當(dāng)前量子傳感器領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

3 量子儀器儀表案例

3.1 量子傳感器

無(wú)論是電阻應(yīng)變式傳感器、壓阻式傳感器還是其他傳感器，都離不開量子技術(shù)的有效運(yùn)用。實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明量子傳感器在針對(duì)重力、旋轉(zhuǎn)、電場(chǎng)和磁場(chǎng)等方面的靈敏度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)常規(guī)技術(shù)，而現(xiàn)在努力的方向就是使它們更加耐用、便攜。

在太空中，冷原子傳感器可以通過(guò)檢測(cè)引力波及驗(yàn)證愛因斯坦的理論來(lái)實(shí)現(xiàn)新的科學(xué)突破。常規(guī)性地球遙感觀測(cè)也可以通過(guò)精確重力測(cè)量來(lái)實(shí)現(xiàn)，監(jiān)測(cè)的范圍包括地下水儲(chǔ)量、冰川及冰蓋的變化。

以英國(guó)為例，在傳感器及相關(guān)設(shè)備領(lǐng)域的從業(yè)者已經(jīng)超過(guò)73000人，對(duì)經(jīng)濟(jì)的年均貢獻(xiàn)也超過(guò)140億英鎊。單單是一個(gè)傳感器數(shù)據(jù)服務(wù)所衍生出來(lái)的價(jià)值就已經(jīng)是天文數(shù)字了，所以整合全產(chǎn)業(yè)鏈的重要性也就不言自明了。

量子傳感器相比于傳統(tǒng)產(chǎn)品則實(shí)現(xiàn)性能上的“大躍進(jìn)”：在靈敏度、準(zhǔn)確率和穩(wěn)定性上都有了不止一個(gè)量級(jí)的提高。也正因此，它的應(yīng)用場(chǎng)景也變得更加多樣，例如在航空航天、氣候監(jiān)測(cè)、建筑、國(guó)防、能源、生物醫(yī)療、安保、交通運(yùn)輸和水資源利用等尖端領(lǐng)域都實(shí)現(xiàn)了量子傳感器的商業(yè)化應(yīng)用。

而量子傳感器的發(fā)展并非是一項(xiàng)技術(shù)上的單點(diǎn)突破，它帶動(dòng)的是整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的建立和完善，從工程測(cè)量到數(shù)據(jù)可視化解析，各領(lǐng)域即將涌現(xiàn)的大量工作機(jī)會(huì)都表明這一趨勢(shì)已經(jīng)越來(lái)越清晰。

3.2 量子技術(shù)在計(jì)量檢測(cè)中的應(yīng)用

在計(jì)量發(fā)展過(guò)程中，計(jì)量基準(zhǔn)始終是研究重點(diǎn)，基本可以分為實(shí)物計(jì)量基準(zhǔn)與量子計(jì)量基準(zhǔn)。隨著實(shí)物計(jì)量基準(zhǔn)問(wèn)題的突出，量子計(jì)量應(yīng)運(yùn)而生，很多問(wèn)題得到了有效解決。量子計(jì)量的準(zhǔn)確度更高，可以防止計(jì)量基準(zhǔn)量值由于多次逐級(jí)傳遞帶來(lái)的一系列問(wèn)題，它在時(shí)間、長(zhǎng)度、質(zhì)量、電流、溫度、光度、摩爾中都得到了有效發(fā)展，給計(jì)量檢測(cè)工作提供了極大便利。

2018年11月16日，第26屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)（CGPM）經(jīng)各個(gè)成員國(guó)表決，最終通過(guò)了關(guān)于“修訂國(guó)際單位制（SI）”的1號(hào)決議。根據(jù)決議，SI基本單位中的千克、安培、開爾文和摩爾分別改由普朗克常數(shù)h、基本電荷常數(shù)e、玻爾茲曼常數(shù)k和阿佛伽德羅常數(shù)NA定義。用基本常數(shù)來(lái)復(fù)現(xiàn)量值成為普遍使用的計(jì)量方法，量子計(jì)量技術(shù)將扮演重要作用。

3.3 量子計(jì)量學(xué)的應(yīng)用

量子計(jì)量學(xué)是由量子力學(xué)和計(jì)量科學(xué)交叉而產(chǎn)生的一門新興學(xué)科，涉及到感知、成像、測(cè)距、測(cè)速、計(jì)時(shí)以及定位等多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。近年來(lái)，隨著量子技術(shù)的快速發(fā)展及其自身的巨大應(yīng)用潛力，實(shí)物原器退出歷史舞臺(tái)，中國(guó)計(jì)量邁入量子化時(shí)代。量子計(jì)量技術(shù)被投入越來(lái)越廣泛的關(guān)注。

由于利用了量子糾纏、量子不確定性等量子物理的原理及現(xiàn)象，量子計(jì)量學(xué)可以打破現(xiàn)有計(jì)量體系的精度極限（如散粒噪聲極限、瑞利極限等），其測(cè)量精度、測(cè)量距離以及靈敏度等都將較傳統(tǒng)測(cè)量體系有著極大地提升。

從量子導(dǎo)航、量子雷達(dá)及量子成像等3個(gè)領(lǐng)域研討了量子計(jì)量技術(shù)在預(yù)警機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用，由此而引發(fā)的預(yù)警機(jī)作戰(zhàn)能力提升及作戰(zhàn)方式的改變，對(duì)于空軍的軍事價(jià)值提升極其重要。

基于常數(shù)的計(jì)量基準(zhǔn)定義將給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)革命性的變化：

1）將改變國(guó)際計(jì)量體系和現(xiàn)有格局。新的計(jì)量體系不再依賴于通過(guò)實(shí)物基準(zhǔn)向各國(guó)傳遞量值，打破了由國(guó)際計(jì)量局作為全球測(cè)量體系量值傳遞源頭的單極中心局面，將形成一部分先進(jìn)國(guó)家為主體的多級(jí)全球中心或區(qū)域中心。

2）將改變常規(guī)測(cè)量?jī)x器的使用方式，在量子計(jì)量技術(shù)的支撐下，新一代量子測(cè)量?jī)x器將天生帶有最高精度與自行校準(zhǔn)的功能。首先，在測(cè)量準(zhǔn)確度方面，不再需要依靠更高精度計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)來(lái)保障其準(zhǔn)確度，因?yàn)榱孔訙y(cè)量設(shè)備本身就具有最高的測(cè)量準(zhǔn)確度，可以直接為工程應(yīng)用提供最高水平的測(cè)量服務(wù)；另外，在長(zhǎng)期穩(wěn)定使用方面，量子測(cè)量設(shè)備不再需要每年定期校準(zhǔn)或檢定，因?yàn)榱孔訙y(cè)量設(shè)備以常數(shù)來(lái)定義測(cè)量，可以通過(guò)自身的測(cè)量方法完成自校準(zhǔn)，保證測(cè)量設(shè)備的長(zhǎng)期可靠使用。

3）將以嵌入式量子芯片測(cè)量技術(shù)，有力支撐國(guó)防工業(yè)與武器裝備。例如：飛機(jī)結(jié)構(gòu)全壽命周期的健康監(jiān)測(cè)中，長(zhǎng)期可靠、高精度的嵌入式傳感測(cè)量設(shè)備，高水平綜合監(jiān)測(cè)復(fù)雜健康指標(biāo)參數(shù)，為飛機(jī)維護(hù)使用與增壽提供重要技術(shù)支撐；多參數(shù)集成的新型慣性導(dǎo)航量子傳感設(shè)備將大幅提升裝備自主導(dǎo)航精度，帶來(lái)導(dǎo)航方式深刻變革；另外，航空發(fā)動(dòng)機(jī)的復(fù)雜多參數(shù)監(jiān)測(cè)與試驗(yàn)評(píng)價(jià)將在高精度嵌入式量子傳感器的幫助下，完成長(zhǎng)期在線高水平監(jiān)測(cè)與維護(hù),大幅節(jié)省校準(zhǔn)與重新組裝等帶來(lái)的大量經(jīng)濟(jì)與時(shí)間成本。

航空工業(yè)計(jì)量所利用掌握的量子測(cè)量核心技術(shù)，將測(cè)量能力向磁場(chǎng)等各類關(guān)鍵參數(shù)拓展，基于量子測(cè)量技術(shù)將大大提高重力場(chǎng)、磁場(chǎng)的測(cè)量精度，對(duì)大地測(cè)量、重力基準(zhǔn)圖繪制、飛行器定位、大型工事偵察等均有重要意義。

3.4 量子檢測(cè)儀

量子弱磁場(chǎng)共振檢測(cè)法是一種新興的快速、準(zhǔn)確、無(wú)創(chuàng)波譜檢測(cè)方法，特別適用于藥品、保健品療效對(duì)比和亞健康的檢查，其檢測(cè)項(xiàng)目主要有：心腦血管、骨密度、微量元素、血鉛、風(fēng)濕病、肺呼吸道、腎病、血糖、腸胃、肝膽、腦神經(jīng)、婦科、前列腺、骨病、鈣鐵鋅硒等30多種檢測(cè)項(xiàng)目。

人體是大量細(xì)胞的集合體，細(xì)胞在不斷地生長(zhǎng)、發(fā)育、分化、再生、調(diào)亡，細(xì)胞通過(guò)自身分裂，不斷自我更新。成人每秒大約有2500萬(wàn)個(gè)細(xì)胞在進(jìn)行分裂，人體內(nèi)的血細(xì)胞以每分鐘大約1億個(gè)的速率在不斷更新，在細(xì)胞的分裂、生長(zhǎng)等過(guò)程中，構(gòu)成細(xì)胞最基本單位的原子的原子核和核外電子這些帶電體也在一刻不停地高速運(yùn)動(dòng)和變化之中，也就不斷地向外發(fā)射電磁波。人體所發(fā)射的電磁波信號(hào)代表了人體的特定狀態(tài)，人體健康、亞健康、疾病等不同狀態(tài)下，所發(fā)射的電磁波信號(hào)也是不同的，如果能測(cè)定出這些特定的電磁波信號(hào)，就可以測(cè)定人體的生命狀態(tài)。

量子弱磁場(chǎng)共振分析儀就是解析這種現(xiàn)象的新型儀器。通過(guò)手握傳感器來(lái)收集人體微弱磁場(chǎng)的頻率和能量，經(jīng)儀器放大、計(jì)算機(jī)處理后與儀器內(nèi)部設(shè)置的疾病、營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)量子共振譜比較，用富利葉分析法分析樣品的波形是否變得混亂。根據(jù)波形分析結(jié)果，對(duì)被測(cè)者的健康狀況和主要問(wèn)題做出分析判斷，并提出規(guī)范的防治建議

3.5 量子“羅盤”誕生，導(dǎo)航不再依賴衛(wèi)星

據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，近期倫敦帝國(guó)理工學(xué)院（Imperial College）和M Squared公司的團(tuán)隊(duì)成功演示了英國(guó)首個(gè)用于導(dǎo)航的量子加速度計(jì)。大多數(shù)導(dǎo)航依賴于全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS），例如全球定位系統(tǒng)（GPS），它們需要向圍繞地球軌道運(yùn)行的衛(wèi)星發(fā)送和接收信號(hào)。量子加速度計(jì)是一種獨(dú)立的系統(tǒng)，不依賴任何外部信號(hào)。

這一點(diǎn)特別重要，因?yàn)樾l(wèi)星信號(hào)可能因受到高層建筑等障礙物的阻擋、攔截或中斷而無(wú)法使用——從而導(dǎo)致無(wú)法精確導(dǎo)航。在英國(guó)，如果中斷衛(wèi)星服務(wù)1天將可能損失10億英鎊。

量子加速度計(jì)的精密度和準(zhǔn)確度依賴于對(duì)超冷原子特性的測(cè)量。在極低溫度下（接近絕對(duì)零度），原子表現(xiàn)為“量子”物態(tài)，像粒子又像波的雙重特性。

來(lái)自帝國(guó)理工學(xué)院冷物質(zhì)中心的Joseph Cotter博士說(shuō)：“當(dāng)原子處于超冷狀態(tài)時(shí)，我們就必須用量子力學(xué)來(lái)描述它們的運(yùn)動(dòng)方式，這也使我們能夠制造出所謂的原子干涉儀。”

隨著原子溫度的下降，它們的波動(dòng)特性將受到移動(dòng)裝置加速度的影響。利用“光學(xué)標(biāo)尺”，這種加速度計(jì)就能夠非常精確地測(cè)量這些微小的變化。

為了使原子溫度降得足夠低，并在響應(yīng)加速度時(shí)探測(cè)它們的特性，這就需要非常強(qiáng)大且能被精確控制的激光器。

4 結(jié)束語(yǔ)

一場(chǎng)量子革命正在改變著世界。量子技術(shù)在國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略中的重要性日益凸顯。美國(guó)、日本等世界大國(guó)都紛紛布局投入該領(lǐng)域。當(dāng)前，在量子技術(shù)方面，一場(chǎng)全球性的賽跑正在進(jìn)行。“量子霸權(quán)”成為各國(guó)科研機(jī)構(gòu)競(jìng)相追逐的目標(biāo)。而中國(guó)正在這場(chǎng)革命中彎道超車，努力搶占量子科技創(chuàng)新的制高點(diǎn)。

在信息時(shí)代，量子技術(shù)一旦突破，將會(huì)在產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利地位。把握前所未有的歷史機(jī)遇，中國(guó)正以技術(shù)打造利器，為量子科技領(lǐng)域帶來(lái)更先進(jìn)的儀器成果。

中國(guó)在量子科技方面，各種類型的量子科技儀器儀表公司不斷涌現(xiàn)，這些企業(yè)以“工欲善其事，必先利其器”為指導(dǎo)，紛至沓來(lái)推出新型的量子科技產(chǎn)品，可以預(yù)期，領(lǐng)先的科技成果必將帶來(lái)更加具有引領(lǐng)性、突破性的優(yōu)勢(shì)技術(shù)，值得人們期待。