2026年,这条前沿传感器赛道加速落地!中国差距在这里!(最新全面综述)
在过去一年中,尽管AI、具身智能以及自动驾驶仍是全球科技领域的热点话题,并推动了包括触觉传感器、六维力传感器、激光雷达和视觉传感器在内的多种传感技术迅速发展,但另一条前沿传感器技术——量子传感,同样在加速商业化落地。权威咨询机构麦肯锡在2025年将其定义为“量子元年”,并指出量子传感已进入关键发展阶段,未来其潜力将取决于现实世界中应用开发的推进。
在量子技术的三大应用方向——量子计算、量子通信与量子精密测量中,量子传感被普遍认为是最具商业化潜力的领域。事实上,量子传感技术已经应用于多个行业数十年之久。例如,原子钟基于量子原理实现了极其精确的时间测量,是全球定位系统(GPS)的核心支撑技术。磁共振成像(MRI)也是量子传感的典型应用,自20世纪70年代起在医学诊断中广泛应用。
资本市场的反应也印证了量子传感技术的快速发展。2025年底,中国传感器独角兽企业国仪量子向科创板提交IPO申请,成为国内量子传感器领域的代表性企业。其核心技术覆盖增强型量子传感器、科学仪器及行业解决方案,正逐步从科研走向实际应用。
与此同时,《前瞻科技》期刊近期推出了关于量子传感技术的战略研究综述,系统梳理了当前技术发展状态、全球战略布局以及中国在该领域的发展现状与挑战。
量子传感:未来科技的战略基石
作为量子信息科技的关键组成部分,量子传感与量子精密测量共同构建了未来科技发展的核心支柱。通过操控特定量子体系,利用能级跃迁、相干叠加和量子纠缠等特性,量子传感技术实现了对测量精度、灵敏度和稳定性的显著提升。
在国防安全领域,量子传感因其超高精度和灵敏度,能够精准捕捉和解析微弱信号,为反潜作战、导弹制导等任务提供技术支撑,从而增强军事作战能力和战略威慑。在民用方面,该技术同样展现出广阔前景,例如提升智能电网运行效率、增强5G通信质量,以及推动疾病的早期诊断与精准治疗。
量子传感还为无人驾驶、万物互联和脑机接口等新兴领域提供了技术牵引。此外,在基础科学领域,如暗物质和暗能量研究中,量子传感技术更是不可或缺。
随着量子传感的不断进步,其带动的高附加值产业正在形成一个庞大的量子经济市场。各国围绕量子产业链的核心技术展开激烈竞争,量子传感作为其中的关键环节,不仅关乎国家安全,也直接影响科技话语权与产业升级。
全球量子传感技术战略布局
量子传感的原理优势决定了其在多个领域的广泛应用需求,近年来市场收入持续上升。根据IDTechEx公司的预测,量子传感器市场2025至2045年的复合年增长率将达11.4%,到2045年市场规模有望超过22亿美元。多个国家和地区已将其列为战略重点,并制定了相应的技术发展路线图。
1.1 中国的战略部署
中国高度重视量子传感技术的发展,自2016年起已启动多个国家级重点项目,如“地球观测与导航”“智能传感器”等。2022年,国务院发布《计量发展规划(2021—2035)》,提出“量子度量衡”计划,推动基于量子效应的计量技术及小型化标准装置的研发。
科研机构和高校也在积极探索量子传感相关研究,如清华大学在极端条件下的精密测量、北京大学在原子钟和脑成像技术上的突破,以及北京航空航天大学在量子精密测量方面的进展。
1.2 美国与加拿大的发展路径
2018年,美国通过《国家量子计划法案》,启动为期十年的国家量子计划(NQI),并设立专门机构协调研发资源。2023年,美国通过《国家量子倡议重新授权法案》,将NIST、NSF和NASA的量子研发资金提升至27亿美元。
加拿大也在持续推进其《国家量子战略》,通过推动技术研发、企业培育和人才培养,努力在全球量子领域占据一席之地。
1.3 欧盟与英国的政策导向
欧盟于2022年发布《量子旗舰计划》初步战略议程,系统规划量子传感与计量、计算和通信等技术的开发路径。2024年,欧盟进一步推出《2030年量子技术发展路线图》,目标是将欧洲打造为全球首个“量子谷”,推动量子传感技术在2030年前实现商业化。
德国、法国和英国等国也相继推出国家量子计划,聚焦量子传感技术的优先研发方向。例如,德国提出《量子技术行动计划》,计划在2023—2026年间投入30亿欧元;英国则设定了到2030年量子传感产业创造至少50亿美元收益的目标。
1.4 其他国家的布局
日本在2017年启动《量子飞跃旗舰计划》,重点支持量子惯性传感、量子磁力仪等关键技术。2023年,日本发布《量子未来产业创造战略》,进一步明确了量子传感的优先发展方向。
澳大利亚则于2023年发布《国家量子战略》,旨在打造一个繁荣的量子生态系统,推动量子传感技术在工业和科研中的广泛应用。
量子传感技术的最新进展与趋势
当前,量子传感技术已覆盖