科普时报记者 毛梦囡

“十五五”规划纲要明确提出前瞻布局未来产业，并将量子科技列为新的经济增长点。前沿技术需要落实到具体场景，才能带动其工程化、实用化的突破，航天领域正是一个重要场景。近日，第二十八届中国科协年会“量子信息技术及其航天应用”专题论坛在京召开，多位专家共同研讨量子信息技术在航天领域的创新应用，推动量子信息技术与航天工程交叉融合。

“量子信息技术分为量子计算、量子保密通信、量子精密测量三大方向，当前在航天领域落地进度最快、应用最成熟的，就是量子精密测量技术。”北京航天控制仪器研究所王学锋研究员介绍。

在人类探索星空的道路上，“航标”不可或缺，无论是载人航天还是深空探测，都需要精准判定所处的位置、时间和方向，但传统的导航技术有时无法应对复杂空间环境的需求。建立在量子精密测量技术基础上的量子惯性导航系统，利用量子的物理特性，通过原子陀螺仪、原子钟等设备仪器，能够呈数量级地提高测量精度，实现更精准的导航。

此外，量子精密测量技术还可以用来测量地球的磁场。在卫星上搭载运用这一技术制造的原子磁力仪，就能够观测到地核内部的运动，为地球演化的研究提供科学依据；预报空间天气，以供人造卫星、空间站等及时规避风险。

原子磁力仪还能用于观测地球磁场。例如，我国首颗地球物理场探测卫星张衡一号02星已在轨运行超过一年，上面搭载了我国自主研发的原子磁力仪，无需手动调整，也不依赖外部信息，就可以自主测量不同方向的磁场。它能“看见”板块运动引起的磁场变化和地震频次，从而推动地震观测预测技术的发展，在未来或能成为地震预报的信息来源。

其实，量子精密测量技术不仅用于航天领域，与人们的生活也早已密不可分。王学锋举例说，无论是我们日常使用的北斗卫星导航系统的定位功能，还是用无人机进行农业精密耕种，甚至未来建设6G通信基站，都需要原子钟来提供更高精度的时间频率标准。而量子磁力导航系统能够根据地磁信息精确判断位置，提升导航的精度和稳定性，解决隧道、山林、水下等区域难以覆盖卫星信号的难题。

目前我国自主研发的部分仪器设备已经实现了产业化应用，但距离全面实现量子技术自主化还有差距。王学锋表示：“进一步发展量子技术，既需要科研项目的投入来推动技术创新，也需要今天这样的论坛，在具体的应用场景中提出行业需求，牵引科研方向。”同时，通过“行业出题、高校选拔、共同培养”的产学研联合机制，在高校和科研单位共同推进科研项目的过程中，也得以实现对口专业人才的定向培养，为量子技术在航天领域的快速发展打下坚实的人才基础。