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NV色心量子技术产业竞速：全球竞争格局与本土产业化探索
安徽省国盛量子科技有限公司
#楔子#
在量子信息行业中，量子测量凭借落地场景广、实用价值高的特点，被公认为能够“最先释放现实生产力、最早实现产业化落地”的核心赛道，其中金刚石NV色心技术路线优势尤为突出。
与其他量子测量手段不同，金刚石 NV色心具备室温运行、矢量探测、 高灵敏度、高空间分辨率、高可靠性与高性价比等优势，同时兼容微型化设计、易于芯片级集成，可以有效支撑大规模分布式传感部署与传感器网络化建设，是适配工业规模化、场景普及化应用的最优方案之一。
01
全球竞争格局：
NV色心量子测量
当前全球金刚石NV色心的产业化赛道已进入高速竞速阶段，形成多领域、多场景并行突破的产业化格局，以欧美为代表的国际企业持续完成技术迭代与场景落地，构筑起细分领域技术壁垒。
①在量子传感芯片领域，德国博世联合Element Six于2025年4月成立合资公司，全力推进金刚石NV色心磁强计的芯片级集成研发，瞄准精密导航、矿产勘探、工业无损检测、电池管理、生物传感等多元场景，持续推进车规、工业标准化芯片研发与量产。
金刚石量子磁传感模组-博世量子传感
②在量子显微成像领域，德国Quantum Diamonds基于量子金刚石显微镜实现了无损三维电流成像技术商业化落地，用于先进封装芯片的失效分析，已通过全球多家头部芯片厂验证，设备落地美国EAG实验室、中国台湾宜特科技，并于2026年7月获得1500万欧元融资及欧盟委员会批准的7600万欧元补贴（共约7.1亿人民币），用于建设欧洲首个量子金刚石显微镜量产工厂。
量子金刚石显微镜-Quantum Diamonds
③在量子扫描成像领域，瑞士Qnami依托金刚石NV色心扫描探针系统，实现超高精度纳米磁成像，面向量子材料、自旋电子学、纳米磁学及高端器件表征。2026年6月，Qnami被国际科学仪器龙头公司Quantum Design收购，进一步强化其高端量子传感方案的交付能力。
金刚石NV色心扫描探针系统-Qnami
④在量子太空探测领域，比利时哈瑟尔特大学团队于2021年率先实现金刚石NV色心量子磁力仪太空在轨实测，累计在轨约10个月；加拿大SBQuantum自研的量子磁力仪将于2026年3月搭载SpaceX火箭入轨，完成近地轨道在轨部署，为世界磁力模型更新提供数据支撑，为深空地磁探测、太空环境感知提供全新技术方案；同期，澳大利亚 Deteqt聚焦CMOS单片集成NV量子传感芯片，与澳大利亚国防部签订300万美元专项合同，研发完全脱离卫星信号的地磁自主导航系统。
便携式量子磁力仪-SBQuantum
⑤在量子地磁导航与地质勘探领域，2023年，美国空军部与SandboxAQ合作将实时量子磁导航模块装载在波音公司的C-17运输机上，在“金色凤凰”、“机动卫士”等演习中完成了地磁导航的试飞测试；2026年，澳大利亚Q-CTRL结合量子惯性导航技术，打造兼容NV色心磁力仪、光泵磁力仪的地磁指纹匹配定位系统，实现GPS拒止环境下的无源自主定位及导航，先后拿下美国国防高级研究计划局及澳大利亚国防部多项军工订单；同期，加拿大 SBQuantum与加拿大国防部、创新科学与经济发展部合作，计划将量子传感器集成于无人机，在空中探测地面部队难以直接接触的地下目标与隐蔽金属物体。
基于量子磁力仪的MagNav硬件系统-Q-CTRL
⑥在量子生物医疗领域，荷兰QT Sense纳米金刚石NV色心微型MRI系统，实现了纳米级细胞原位成像，专注于单细胞分子磁探测、细胞铁蛋白定量、药物靶点微观验证等场景；西班牙Quanvia聚焦民用医疗体外诊断赛道，基于NV色心室温磁传感技术开发床边快速诊断设备，依托微量样本即可完成肿瘤标志物高精度筛查。
台式NV色心量子磁成像系统-QT Sense
02
全球竞争格局：
NV色心量子计算
①在室温量子计算领域，2022年，德国XeedQ依托德国宇航中心DLR批复的3000万欧元专项资助攻关32比特可扩展NV色心量子计算原型机，相关设备已部署于德国宇航中心和法兰克福歌德大学，面向科研教学、分布式量子网络场景开展技术验证；2026年7月，德国SaxonQ正式发布SXQ128和SXQ512两款百比特级商用室温NV色心量子计算机，早期样机先后落地德国宇航中心、德累斯顿弗劳恩霍夫IWU工业技术研究所，用于工业仿真与材料优化。
室温NV色心量子计算机-SaxonQ
②在室温量子协加速器（QPU）领域，澳大利亚与德国联合企业Quantum Brilliance于2021年推出初代轻量化NV色心量子计算开发套件；2024年发布室温量子协加速器单元QB-QDK2.0，整机集成NV色心QPU配套CPU/GPU模块，可直接运行小规模简易量子算法，同时支持接入HPC超算、传统算力集群做协同加速；由多台QB-QDK搭建的Quoll并行量子集群成功入选《时代》2025年度最佳发明，设备已部署于美国橡树岭国家实验室、德国弗劳恩霍夫IAF、澳洲Pawsey超算中心等国家级科研平台，主攻量子-经典混合算力协同运算，为分子量子模拟、复杂组合优化场景提供专项算力加速。
基于室温量子协加速器单元的单机工作站与集群扩展架构-Quantum Brilliance
02
本土产业化探索：
国盛量子的工业场景实践
面对金刚石NV色心赛道日益激烈的国际竞争，国盛量子选择以工业测量为锚点，持续构建差异化核心竞争力：
①能源电力领域：伴随AI算力基础设施持续扩容带动电力配套建设提速，叠加新型电力系统建设、新能源大规模并网、特高压直流基建、能源出海与“双碳”战略推进等多重产业背景，电力行业对电流测量设备的稳定性、可靠性、测量精度、耐压能力、抗干扰能力提出了更高要求。国盛量子研制的量子电流测量装置已在多座变电站完成挂网运行，后续将分阶段推进该设备在超、特高压交直流电网的规模化落地，为新型电力系统安全稳定运行提供全新量子测量解决方案。
量子电流测量装置
②芯片检测领域：公司开发的金刚石量子显微成像设备可实现多层芯片穿透式检测，精准还原芯片内部电路磁场分布，配套自研算法完成内部电流反演，无需研磨/切割芯片便可实现3D逐层无损检测，实现芯片电磁缺陷的精准定位，可以有效无损定位深层短路、漏电、开路缺陷，目前已联合国内头部芯片制造企业与三方检测实验室完成多批次实测与数据对标验证；
金刚石量子显微成像设备
③无损探伤领域：依托金刚石量子磁力仪，公司打造量子无损探伤仪、量子无损检测机器人、车载式量子裂纹检测系统等系列装备，形成手持式、自动化多形态产品矩阵。设备可实现非接触、免拆解检测，对金属构件表面的微裂纹开展快速筛查，已在压力容器、铁路轨道、涡轮叶片、金属管道等场景实现工程化验证。
④地磁导航与地质勘探领域：金刚石量子磁力仪已完成单轴至矢量、单通道至多通道的矩阵化布局，当前正在矿产资源勘探、地下金属管线巡检、地磁定位导航等场景开展实地性能验证；
金刚石量子矢量磁力仪
⑤前瞻性布局：公司长期深耕金刚石NV色心及其他固态自旋量子技术体系，同步开展多前沿赛道技术储备，覆盖深空磁场探测、多参量量子传感、细胞级生物传感、入脑式脑机接口、室温量子计算、量子协加速器、量子存储单元、量子中继节点等方向，提前布局新型量子传感与分布式量子互联网核心技术。