量子传感器，会是量子技术捅破的第一张窗户纸吗？

说到量子技术，大家听到的最多的是量子计算机。

中国科大的“九章”，谷歌的“悬铃木”，IBM的Q系列，都是量子计算的最前沿的尝试。尽管人类已经取得的令人骄傲的成绩， 但要使量子计算机有切实的应用，需要克服一个重要挑战，那就是量子纠错 （Quantum Error Correction, QEC）。

由于量子系统的规模微小，对环境非常敏感。这使量子纠错是件非常棘手的事情。而过于敏感这种棘手的问题对于量子传感器来说恰恰是有利的。 正是由于量子系统对于环境的敏感，才使科学家有可能研发出超级灵敏的传感器。

量子系统对于环境的敏感，才使科学家有可能研发出超级灵敏的传感器

本文介绍在量子传感器走在前沿的德国公司博世（Bosch）研发的几种量子传感器。博世？是的，是这家在汽车零件领域鼎鼎大名的博世公司。 他们在汽车零件行业有着不可撼动的领先地位。 他们居安思危，早早就开始在做更超前的产品了。

利用量子磁强仪诊断帕金森疾病

博世研究人员正在利用有瑕疵的钻石做帕金森诊断。 大家知道，钻石是由碳原子构成的。如果其中一个碳原子被混进来的氮原子替代， 就会形成钻石上的一个瑕疵这个瑕疵叫“氮空穴色中心“（nitrogen-vacancy color center）。 瑕疵会使钻石价格一落千丈。但却被科学家用来做成诊断传感器。

钻石里的“氮空穴色中心“瑕疵

这个瑕疵对于磁场非常敏感。人们可以利用这个瑕疵探测到磁场强度非常微小的变化。神经系统的疾病譬如帕金森，老年癡呆症和癫痫都会引起脑部对应的磁场的极其微小的变化。 这种量子传感器会帮助这类疾病的诊断。医治这类疾病的关键是尽早地精确定位受损脑部的区域。目前的技术要达到这个准确度就必须用超导磁强计。超导磁强计需要摄氏零下269度的超低温。不仅花费巨大，而且体积超大。 这就使得超导的磁强计无法在医院里使用。而量子磁强计给人们带来了新的希望。博世已经把量子磁强计做到手提电脑的大小。有望做成芯片的大小。这对神经系统的疾病诊断和治疗将会带来革命性的改变。

量子陀螺仪用于精准定位

博世的研发人员正在研究利用量子力学原理的陀螺仪。量子陀螺仪可以非常精确的测量行驶车辆偏移率。测量精度比普通的陀螺仪高100倍。 这种偏移率的测量对于汽车的无人驾驶是至关紧要的。汽车虽然可以从GPS/北斗获得定位数据。 但当车辆行驶在很长的隧道里时，就没有办法得到这些定位数据。 通过精准的陀螺仪，车辆可以精确的知道车辆的位置。

博世科学家在测试量子陀螺仪

博世只是众多量子传感器的公司之一。 很多国家和公司都在这个领域大力投资。人类有可能在这个领域最先有突破，成为量子技术第一个捅破的窗户纸领域。使人类可以切切实实享受第二次量子革命带来的好处。