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2026,湖南向未来(三)|感知地球脉络 测量“中国精度”
2026-04-04 15:06:51来源:中央广电总台国际在线编辑:李媛责编:尹红燕

  编者按:

  未来五年,是锚定“三高四新”美好蓝图,奋力谱写中国式现代化湖南篇章的关键五年。湖南有发展基础,优势领域和应用前景未来已来,唯变突破,唯新引领,唯实出彩

  最近,我们选择一个县,一个产业,一个研究所,采访切片,希望留下面向未来奔跑的足迹。

  这是一个微观世界。

  约1亿个原子凝聚成团,才堪堪在激光照射下,显露“身影”;

  这能看清更宏观的世界。

  低空空域量子绝对重力测量技术的成功,给人类安装了一双“看见”地球质量分布的“量子之眼”。

  在4月14日世界量子日到来之际,我们来到长沙量子测量产业技术研究院,探寻量子测量这一未来产业的,当下身影。

  重新测量的重力

  春分已过,万物焕新,向上生长;长沙量子测量产业技术研究院内,一台台量子绝对重力仪,正向下“聆听”地球的脉动。

  “它们就是QS-AG系列量子绝对重力仪(以下简称重力仪),以微观冷原子作为测量介质,实现对重力加速度的高精度测量。”研究院研发中心主任赵伟靖,对于这款产品的熟悉程度,无异于家常便饭。

  这一产品,基于从国防科技大学成果转化的量子精密测量技术,由研究院联合中科院博士团队经多年技术攻关、工程化迭代与多轮测试后实现批量化生产,成功打破了国际上在高精度绝对重力仪领域对我国的技术封锁垄断。

  “地球表面的重力加速度约为9.8m/s2,小数点后每一位,都与一些物理现象息息相关;小数点越往后精度越高,能够提取到的信息量就越大。”谈及重力仪的前沿性能,这位毕业于中国科学院的“90后”女博士,克制不住自豪。“我们所研制的重力仪可以测到小数点后的第八位,达到了国际先进水平。”

量子绝对重力仪 受访单位供图

  重力加速度,地球最重要的物理特性之一,重力场反映了地球的质量分布及其随时间的变化,地质的不同构造,便隐藏在重力场的微小变化中。

  “重力仪相当于地球的‘CT机’,精度越高,我们就能更加了解自己的地球家园。”赵伟靖介绍,正是基于这样的原理,重力仪可以帮助我们了解地球内部的结构和变化。

  400多年前,从比萨斜塔抛下大小不同的两个铁球,它们以相同的加速度同时落地——这个著名的自由落体实验完成后的感受,如今的“赵伟靖们”,体会得更加精准、深入。

  和伽利略不同的是,沉重的铁球,换成了微观的原子团。这也许是时代更迭的标志之一。

  加速到来的未来

  日前,国家知识产权局刷新信息:长沙量子测量产业技术研究院有限公司取得一项名为“重力仪姿态调整平台”的专利。

  这一实用新型实施例提供的重力仪姿态调整平台,可以支撑重力仪并带动重力仪旋转以及实现重力仪的调平,以克服科里奥利力效应引起的重力测量误差,且操作更方便。

  性能保证与操作便利,是科研成果转化的关键。赵伟靖从加入研究院开始,攻关的重点就在推动实现重力仪的产业化。

  实验室与生产车间,并非简单的一墙之隔:可搬运的流动测试应用,一直是行业难题。降体积、又要保证测量精度,研究院克服了一系列技术难题。

  “我们在小型化重力仪的研制方面处于发展第一梯队。同时研发了台站式、流动式、动态式三类重力仪,以满足不同应用场景需求。”赵伟靖介绍,研究院牵头研制的QS-AG10s型高精度量子绝对重力仪,性能指标完全满足地震行业对绝对重力测量的要求,现已形成批量生产能力。

  产业赋能,地震监测,只是这一产品的应用场景之一。湖南省2025年 “十大技术攻关项目”之一的低空空域量子绝对重力测量关键技术研发,研究院便是项目牵头单位,聚焦 “量子+物探”应用领域。

低空空域量子绝对重力测量场景 受访单位供图

  “本攻关项目的实施,立足湖南矿产资源丰富的地域特色,及全国首个全域低空空域管理改革试点省份的政策优势,以科技助力国家新一轮找矿突破战略行动,加快落实湖南省4×4现代化产业体系建设进程。”赵伟靖解释,这项技术,将航空的平台,与量子技术的精度和稳定性优势相结合,实现了测量结果更基准、更可靠的大范围、高效率的航空重力测量。

  湖南省2026年十大技术攻关“量子北斗可信导航关键技术研发及产业化”项目,研究院便是子课题承担单位,“量子+北斗”的融合应用,将是“十五五”开局之年的聚焦方向。

  一千多年前,地动仪龙机吐出的一颗铜球,测定出千里之外的一场地震;如今,量子测量技术,正逐步实现地质灾害的预警。

  时空限制,正被量子科技打破。

  量子赛道的湖南

  “十五五”规划中明确提出,前瞻布局未来产业,推动量子科技等成为新的经济增长点。

  而湖南量子科技研究的起源,则可以追溯到1997年秋天——钱学森在给国防科技大学应用物理系的一封回信中写道:“量子信息很可能对以后的国防科技有大影响,你们要回去好好研究!”

  由此,国防科技大学设置了国内首批、军内唯一的量子信息科学本科专业。他们参与研制的世界首套冷原子光钟,成功进入中国空间站,数千万年误差仅为一秒。

  近30年的发展与积累,湖南不仅占据发展量子测量产业的先手优势,还在量子测量领域已展现出坚实的科研基础及技术优势。

  在政策支持方面,湖南将量子科技列为4×4现代化产业体系中未来产业的四大核心方向之一,而量子测量因产业化潜力突出,被明确为湖南省量子科技创新和产业升级的重要抓手。通过《湖南省计量事业“十四五”发展规划和二〇三五年远景目标》等文件,重点部署量子测量相关研究项目,从顶层设计层面推动技术落地。

2025年4月14日,湖南量子测量产业创新联合体在长沙成立 摄影 谢卓芳

  在产业集群方面,在2025年世界量子日成立的湖南量子测量产业创新联合体,标志着量子科技产业化进程迈出关键一步。作为聚焦量子测量前沿关键技术研究、推动颠覆性技术创新的重要平台,该联合体旨在聚集产业链上下游企业、高等院校、科研院所、行业应用单位等创新资源,促进人才链、创新链、资金链等多链融合发展。

  在创新成果方面,湖南研发出量子绝对重力仪、“银河鲲腾系列”光量子计算系统、PT光力量子精密测量、病毒原子结构解析等多项国际先进成果;

  除此之外,为助推全省量子科技创新与产业发展,“十四五”以来,湖南省构建了完善的“本硕博”人才培养体系,已组建10余个量子科研平台(产业创新联合体)。

  未来5年,湖南还将构建覆盖部件、设备到服务的全产业链,推动量子技术与传统产业深度融合,打造具有全球影响力的量子科技名片。

  量子科技,铺设出湖南通往宏观未来的产业之路。

  专家论道|国家发改委宏观经济研究院决策咨询部副主任黄卫挺:

  量子科技是我国重点发展的未来产业,也是大国博弈的重要领域。湖南在量子科技方面已经形成一定的发展基础,下一步应面向重大国家战略和经济社会发展需求,聚焦“科学-技术-产业”全链条协同发力,加快实现技术攻关和成果转化。

  监制丨朱兴建 蒋琦

  统筹丨李俊杰

  总台记者丨姜文婧

  国际在线丨李芳森

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