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对话「博世」:5年内进入量子传感器市场!

光子盒研究院 光子盒 2023-11-30

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2022 年 2 月,罗伯特·博世有限公司(BOSCH)发布新闻稿,宣布计划进入量子传感器产品市场:成立了一个新的业务部门来实现量子传感器的商业化。博世表示,“我们的目标是增加量子效应的广泛实际效益——从碳中和动力系统的开发到神经诊断的各个方面。博世多年来一直在量子传感领域进行广泛的研究,我们认为自己是该领域的全球领导者。”


随后,聘请了 Katrin Kobe 博士担任首席执行官


Katrin Kobe
Kobe是一名物理学博士,曾在多家科技公司拥有超过 25 年的管理经验。在负责博世量子传感业务期间,她开发了几个新的业务领域。“在博世,研究是重中之重,”她说:“作为一家在量子技术领域拥有联盟和专业知识的全球性公司,博世正在抓住机会,在敏捷的初创环境中在这一前景光明的新领域取得进展。” 
近日,eeNews欧洲采访了Katrin Kobe,并了解到公司的最新进展。
Kobe表示,“量子传感仍然是公司研究的一部分,但某些量子传感原理的商业化则由初创公司负责。”
公司已任命 Frederik Schaal 为首席技术官,Andrea Bräuning 为首席运营官,并已招聘了 24 名员工,目标是招聘到 30 名员工。Kobe 说,BQS 现在的定位是推动技术进步的理想选择,“我们既有初创企业的独立性和灵活性,又能与公司的研究部门和博世众多的客户保持联系。”

Kobe清楚地认识到,量子传感可以基于大量不同的量子现象,具有生产高灵敏度、紧凑型和便携式传感器的潜力。强调“便携”的Kobe说,这些传感器可以为各种挑战提供改变游戏规则的解决方案。
目前,BQS 的重点是利用金刚石中的氮空位进行磁场测量。
氮空位中心(NV 色心)是金刚石晶体中的一种点缺陷,具有光致发光的特性。这样就可以读出特定原子位置的电子自旋状态。光致发光中的尖锐共振可以用磁效应和量子纠缠来解释,单个 NV 色心还可以用作量子计算的量子比特。
除了NV色心,Kobe认为还有其他物理系统可用于制造量子磁强计。这些系统包括超导量子干涉装置(SQUID)、利用激光辐射压力捕获小颗粒的光学陷阱和蒸气电池。不过,金刚石NV色心方法是固态的,因此非常坚固,理论上所需空间最小,空间分辨率最高
然而,金刚石NV色心技术很复杂,需要许多组件,但它开辟了许多潜在的有利可图的测量应用。这些应用范围很广,从电池传感(在汽车电子产品中的明显应用)到医疗应用中的肌肉和心脏监测,再到实用的脑机接口(BCI)。
利用金刚石中的氮空位进行磁场传感的主要元件和传感原理。资料来源:博世量子传感。

使用这种磁力计还可以测量地球磁场中与位置相关的偏差,从而成为卫星全球定位的替代方案。这种磁力计可用于绘制世界地表地图,然后根据该地图绘制任何物体在地表移动的路径。
使用基于金刚石的固态传感器显然还具有与固态集成电路制造相结合的潜力,但Kobe坚持认为这还只是一个长期的愿望。
目前,该业务部门正专注于生产一系列最小可行产品 (MVP) 或原型,潜在客户可利用这些产品向博世量子传感提供反馈。
“成功的量子传感业务需要一个完整的生态系统,包括应用知识和生产技术。其中许多部分仍处于开发阶段。例如,目前只有一个足够优质的金刚石来源。当然,生态系统的不足适用于量子传感领域的每一个参与者。”
Kobe还解释说,一家公司几乎不可能确切知道哪种应用的实现方式会取得成功并获得市场青睐。因此,公司必须有很多想法,并听取客户的反馈意见。“我们有一份长长的清单,上面列有大约 200 个想法,我们从中挑选,然后根据取得的进展和收到的反馈意见跟进或停止这些想法。”
产品漏斗:从创意到成功推广。资料来源:博世量子传感。

“在过去的18个月里,我们从2021年的实验室设置到2022年鞋盒大小的磁强计版本,再到2023年牛奶盒大小的版本。”Kobe她补充说:“下一步,我们将研制烟盒大小的磁强计,然后是火柴盒大小的磁强计。”
Kobe 描绘的是一家几乎处于创业前期的公司。她说:“博世肯定会长期发展下去。在成立量子传感业务部门之前,公司已经对量子传感进行了大约七年的研究。
“爱因斯坦时代已经过去了一个世纪,但我们仍然对量子物理的影响感到震惊——而量子技术的实际应用必将更加令人惊叹。”——博世前首席执行官、现任量子技术领域科学顾问Volkmar Denner
Kobe也认为,博世量子传感业务部可能不会在未来一年左右的时间内将产品推向市场,但一定会在五年内进入市场。但她也提醒说,当一项技术找到了自己的定位和明显的市场优势时,它的发展会很快。在此之前,还有大量的技术改进和产品定义工作要做。
参考链接:[1]https://www.bosch-presse.de/pressportal/de/en/bosch-establishes-startup-for-quantum-sensing-dr-katrin-kobe-to-be-responsible-for-establishing-the-startup-and-launching-marketable-products-237889.html[2]https://www.bosch-quantumsensing.com/[3]https://www.eenewseurope.com/en/ceo-interview-with-katrin-kobe-of-bosch-quantum-sensing/[4]https://www.bosch.com/stories/quantum-technology/

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