“量子聯(lián)姻”

近日，全球工業(yè)巨頭博世（Bosch）與戴比爾斯集團旗下#人造金剛石領(lǐng)軍企業(yè)元素六（Element Six）宣布成立合資公司“Bosch Quantum Sensing”（博世量子傳感），標志著#量子傳感技術(shù)從實驗室向規(guī)模化應(yīng)用邁出關(guān)鍵一步。這場合作不僅是兩家行業(yè)龍頭的資源互補，更揭示了#人造金剛石/#培育鉆石在高科技領(lǐng)域日益重要的戰(zhàn)略地位。

作為全球汽車零部件與智能制造領(lǐng)域的領(lǐng)軍者，博世深耕量子傳感技術(shù)研發(fā)十余年，擁有系統(tǒng)集成與產(chǎn)業(yè)化能力。其最新量子傳感器原型已實現(xiàn)智能手機級別的緊湊設(shè)計，靈敏度達到行業(yè)頂尖水平。

作為全球人造金剛石技術(shù)的領(lǐng)軍企業(yè)，元素六擅長合成高純度、定制化的鉆石，尤其在“氮空位（NV）中心”工程化領(lǐng)域深耕極深。這種鉆石缺陷結(jié)構(gòu)是量子傳感器探測磁場、電場的核心載體。

通過整合博世的傳感器系統(tǒng)開發(fā)能力與元素六的材料優(yōu)勢，雙方計劃將量子傳感器成本壓縮至可商業(yè)化水平，并推動其在醫(yī)療、導航、資源勘探等領(lǐng)域的規(guī)模化應(yīng)用。

培育鉆石：從消費市場向工業(yè)應(yīng)用的角色轉(zhuǎn)換

提及鉆石，公眾往往會聯(lián)想到珠寶柜臺中的璀璨光芒。然而對于培育鉆石/人造金剛石而言，這并不是唯一的領(lǐng)域，因為在工業(yè)應(yīng)用板塊，它正以“功能性材料”的身份悄然改寫技術(shù)規(guī)則。

鉆石的量子魔法

相比因稀缺性成為奢侈品材料的天然鉆石而言，培育鉆石通過可控生產(chǎn)，其晶體結(jié)構(gòu)可被精準設(shè)計。例如，通過引入氮空位（NV）中心 —— 即鉆石晶格中的氮原子與相鄰空位形成的缺陷 —— 科學家賦予了鉆石探測微觀世界的“超能力”，得以檢測到地球磁場的微弱變化，甚至可捕捉單個電子自旋狀態(tài)。

應(yīng)用場景的顛覆性突破

?醫(yī)療革命：

量子傳感器可實時監(jiān)測心臟電流活動，輔助早期疾病診斷；未來或可用于腦機接口，實現(xiàn)神經(jīng)信號的無創(chuàng)讀取。

?導航升級：

在GPS信號盲區(qū)（如地下、深海或高樓密集區(qū)），量子傳感器通過慣性導航提供厘米級定位，賦能自動駕駛與航空航天。

?資源勘探 ：

通過探測地殼微弱磁場變化，精準定位礦產(chǎn)或油氣資源，減少勘探成本與環(huán)境破壞。

天然鉆石雖具備類似物理特性，但其稀缺性、成本高昂，及不可控的雜質(zhì)分布難以滿足工業(yè)級需求。相比之下，培育鉆石可通過工藝調(diào)整優(yōu)化NV中心密度與均勻性，實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，成為量子技術(shù)的理想載體。

微型化革命

博世的長期目標是將量子傳感器微型化，并能夠直接集成到#半導體#芯片上，從而提升可擴展性和成本效率。這種微型化不僅意味著更輕便的醫(yī)療監(jiān)測設(shè)備或更智能的車載導航系統(tǒng)，更預(yù)示著一場“感知無處不在”的變革。未來，智能手機可能通過內(nèi)置量子磁力計實時追蹤用戶的生理信號，工廠則依靠高密度傳感器網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化生產(chǎn)精度。

另外，考慮到芯片集成和成本效益的關(guān)系、半導體行業(yè)的經(jīng)驗曲線，以及兩字傳感器的特殊性，我們有理由相信，該技術(shù)的發(fā)展可能帶來成本的指數(shù)級下降，為量子技術(shù)從實驗室走向千家萬戶鋪平道路。

天然與培育鉆石：和而不同的雙軌并行

談及天然鉆石與培育鉆石的“競爭”關(guān)系，大都發(fā)生在消費領(lǐng)域。但如果從更大的范圍來看，兩者實際上呈現(xiàn)了一種雙軌并行式的發(fā)展：

天然鉆石：稀缺性與美學價值使其在珠寶領(lǐng)域始終占有一席之地，承載著人類的情感與文化。

培育鉆石：材料一致性、可定制性與規(guī)模化潛力，使其在部分消費層級和工業(yè)創(chuàng)新方面都占據(jù)獨特的優(yōu)勢。

正如元素六公司 CEO 西沃恩·達菲（Siobhán Duffy）所暗示的那樣，鉆石的價值不局限于開采的深度，而在于技術(shù)應(yīng)用的廣度。兩者共同拓展了鉆石的邊界 —— 前者延續(xù)自然饋贈的傳奇，后者書寫人類智慧的篇章。

通過博世與元素六的合作，培育鉆石正在加速演化一種為跨學科、跨領(lǐng)域的材料。它既是綠色工業(yè)的“心臟”，更是人類突破物理極限的“伙伴”。在科技與可持續(xù)性的交匯處，鉆石在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用正書寫著全新的產(chǎn)業(yè)篇章。

當人們把培育鉆石帶到珠寶櫥窗里時，它被當作“另一種鉆石”。而當培育鉆石躍入量子實驗室，就成為了解鎖未來技術(shù)的鑰匙。在科技的浪潮下，培育鉆石會繼續(xù)在工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)生更多影響。

參考文章：

Element Six: Bosch establishes company with the synthetic diamond solutions provider Element Six

Quantum Insider: Bosch and Element Six Form Joint Venture To Scale Quantum Sensing Technologies

Quantum Computing Report: Bosch and Element Six Form Joint Venture for Quantum Sensing Commercialization

Optics.org: Bosch sets up quantum sensing venture with diamond maker Element Six