2025年12月29日，欧洲商业媒体报道了围绕钻石量子传感器的工业化运动。
通过在金刚石原子晶格中引入称为氮空位 (NV) 中心的缺陷来量子检测磁场、温度和电信号的原理已成为 2000 年代的基础研究。
近年来，该技术在医疗诊断、导航、材料评价等领域得到实际应用，正从研发阶段走向社会实施阶段。
钻石历来重视珠宝的完美，现在正在探索新的工业可能性，作为利用其故意缺陷的量子器件材料。
使用钻石的量子传感器技术的研发正在德国、荷兰和英国取得进展，欧盟（EU）已将量子技术定位为战略重点之一，并正在进行持续投资。
另一方面，由于近期市场环境的变化，天然钻石首饰市场面临着需求结构的转变。特别是，随着合成钻石供应增加和价格下降，采用传统商业模式的生产商被迫做出反应。
【编辑部评论】
为了了解金刚石量子传感器的技术特性，重要的是要转变“缺陷创造功能”的思维方式。
虽然珠宝中的钻石注重高纯度，但量子传感器依靠故意制造的原子级缺陷作为其测量能力的基础。
氮空位中心表现为具有可控电子态的局部结构，并已被研究作为检测纳米尺度物理量的手段。
这项技术备受关注的原因之一是它可以在室温下运行。
与许多需要低温条件的量子技术不同，金刚石的物理和化学稳定性使得 NV 中心即使在室温下也能利用其量子特性。
在考虑实验设备以外的实际应用时，这一特性是一个重要因素。
在医学领域的应用尤其值得关注。目前的大脑活动测量需要侵入性电极和大型、昂贵的核磁共振机器。金刚石量子传感器非侵入性、体积小，可以直接捕捉神经元发出的微弱磁场。这有可能显着提高癫痫和帕金森病等神经系统疾病的诊断准确性。
在导航领域，它对于摆脱对GPS信号的依赖具有战略意义。对于军事和民用目的来说，在卫星信号被阻挡的环境中自主导航的能力极其重要。基于量子金刚石的惯性传感器为这一挑战提供了解决方案。
另一方面，也存在技术挑战。制造量子级金刚石需要在原子水平上控制缺陷的类型和密度，这很难在工业规模上重复实现。此外，整个传感器系统的小型化和鲁棒性也将是迈向商业化的重要步骤。
从钻石行业的角度来看，这种技术转变不仅仅是一种救助。随着珠宝市场面临合成钻石价格的暴跌，“技术钻石”正在创造一个全新的市场，该市场以性能而不是原产地为价值。
欧洲对量子技术的战略投资旨在减少对半导体供应链的依赖并确保技术主权。金刚石量子器件有可能在该战略中发挥重要作用。
【术语解释】
氮空位中心
金刚石晶格中氮原子被碳原子取代，相邻碳原子缺失的缺陷结构。该结构可以捕获电子并用激光和微波操纵量子态，使其能够充当纳米级传感器。
量子传感器
一种利用量子力学原理测量磁场、温度、电信号等的设备，其精度是传统经典传感器无法达到的。金刚石基量子传感器的优点是能够在室温下工作。
连贯性
不受外界环境影响而保持量子态的性质。金刚石的化学稳定性使得氮空位中心的量子态即使在室温下也能长时间保持相干。
惯性传感器
测量加速度和角速度的传感器。基于量子金刚石的惯性传感器可用作超高精度磁力计和加速度计，从而实现不依赖 GPS 信号的导航系统。
新型冠状病毒大流行
COVID-19 大流行发生于 2019 年底，并在 2020 年代初成为全球大流行。受此影响，钻石珠宝市场的需求大幅下降。
[参考链接]
戴比尔斯官方网站（外部）
全球最大的钻石公司之一，成立于 1888 年。天然和合成钻石的开采、贸易和营销。
元素六官方网站（外部）
隶属于戴比尔斯集团的一家合成金刚石技术公司。生产用于工业应用的高品质合成钻石的世界领先者。
博世量子传感官网（外部）
博世内部初创公司成立于 2022 年。2025 年 4 月与元素六重组为合资企业。
欧盟委员会量子技术页面（外部）
介绍欧盟量子技术战略和投资计划。包含 2030 年之前的全球领导战略。
量子旗舰官网（外部）
一项为期 10 年、耗资 10 亿欧元的欧洲量子技术研究计划，于 2018 年启动。支持四个领域的研究项目。
[参考文章]
纠缠自旋赋予钻石量子优势科学日报（外部）
加州大学圣塔芭芭拉分校利用氮空位中心进行量子传感技术进展的报告。
能源应用行业中基于钻石颜色中心的量子计量 | ACS欧米茄（外部）
一篇学术论文解释了氮空位中心的室温行为及其在能源领域的潜在应用。
用量子传感看到不可见的东西|国际光学工程学会（外部）
介绍博世智能手机大小的原型机和 Qnami 的商业化示例的技术文章。
2030 年合成金刚石市场规模、份额及行业趋势预测魔多情报（外部）
合成金刚石市场增长预测报告以及博世元素六合作伙伴关系的详细信息。
委员会启动战略，到 2030 年使欧洲成为量子领域的领导者 |欧盟委员会（外部）
2025 年 7 月公布的欧洲量子技术战略。提出到 2040 年市场价值预测为 1550 亿欧元。
量子技术：32%的公司，但只有6%的专利来自欧盟 |欧盟科学中心（外部）
一份报告分析了欧盟委员会超过20亿欧元的量子技术投资以及2012-2024年的挑战。
[编者后记]
我们觉得在“缺陷就是价值”的悖论中看到了技术的本质。一向力求完美的珠宝，通过刻意的不完美，被带到了科技的最前沿。我觉得这种转变提出了我们如何定义“价值”的问题。
读完这篇文章，您对钻石行业的未来有何看法？从永恒爱情的象征到保护人类健康和安全的技术。在这种意义的转变中，我们能找到哪些可能性？