2025年12月29日，歐洲商業媒體通報了鑽石量子感測器的產業化。
2000 年代，人們確立了在鑽石原子晶格中引入稱為氮空位 (NV) 中心的缺陷，從而可以量子探測磁場、溫度和電訊號的原理，並將其作為基礎研究。
近年來，人們努力將這項技術應用於醫療診斷、導航和材料評估等領域，這項技術正從研發階段邁向社會應用階段。
鑽石因其「完美」而備受珍視，如今人們正在探索利用其有意設計的缺陷，將其作為量子裝置材料應用於新的工業領域。
德國、荷蘭和英國正在進行基於鑽石的量子感測器技術的研究和開發，歐盟也將量子技術列為其戰略優先領域之一，並持續進行投資。
另一方面，由於近期市場環境的變化，天然鑽石珠寶市場的需求結構正在轉變。尤其是在合成鑽石供應不斷增加、價格不斷下跌的背景下，採用傳統商業模式的生產商被迫做出調整。
從： 
鑽石重生：一種奢華寶石如何蛻變為量子超材料
【社論】
為了理解鑽石量子感測器的技術特性，重要的是要改變我們的思維方式，並認識到「缺陷創造功能」。
雖然珠寶中的鑽石傳統上註重高純度，但量子感測器依靠在原子層面有意製造的缺陷來提供其測量能力的基礎。
氮空位中心表現為具有可控電子態的局部結構，目前正被研究作為在奈米尺度上檢測物理量的手段。
這項技術之所以引人注目，其中一個原因是它可以在室溫環境下運作。
雖然許多量子技術需要低溫條件，但鑽石的物理和化學穩定性意味著即使在室溫下也可以利用 NV 色心的量子特性。
在考慮實驗設備以外的實際應用時，這項特性是重要因素。
在醫學領域，其潛在應用尤其值得關注。目前測量腦部活動的方法需要侵入性電極或笨重昂貴的核磁共振成像設備，而鑽石量子感測器則具有非侵入性和小型化的特點，可以直接檢測神經元發出的微弱磁場。這有望顯著提高癲癇和帕金森氏症等神經系統疾病的診斷準確率。
在導航領域，擺脫對GPS訊號的依賴具有戰略意義。無論對於軍事或民用應用，在衛星訊號被阻擋的環境中自主導航的能力至關重要。基於量子鑽石的慣性感測器為應對這項挑戰提供了一種解決方案。
然而，技術挑戰依然存在。製備量子級鑽石需要在原子尺度上控制缺陷的類型和密度，這在工業規模上很難重複實現。此外，整個感測器系統的微型化和加固也是實現實際應用的關鍵步驟。
從鑽石產業的角度來看，這種技術變革不僅僅是一種補救措施：隨著珠寶市場面臨合成鑽石價格暴跌，「技術鑽石」正在創造一個全新的市場，其價值取決於性能而不是產地。
鑽石量子裝置有可能在歐洲擴大對量子技術投資的戰略擴張中發揮關鍵作用，其目的是減少對半導體供應鏈的依賴，並確保技術主權。
[術語]
氮空位中心<br>鑽石晶格中的一種缺陷結構，其中一個氮原子取代了一個碳原子，而相鄰的碳原子則缺失。這種結構能夠捕獲電子，並可用於利用雷射和微波操控量子態，使其成為一種奈米級感測器。
量子感測器<br>利用量子力學原理測量磁場、溫度、電訊號等的裝置，其精度遠超傳統經典感測器。基於鑽石的量子感測器具有可在室溫下工作的優勢。
相干性<br>量子態能夠維持自身狀態而不受外部環境影響的特性。由於鑽石的化學穩定性，即使在室溫下，氮空位中心的量子態也能長時間保持相干性。
慣性感測器<br>用於測量加速度和角速度的感測器。基於量子鑽石的慣性感測器可用作超精密磁力計和加速度計，從而實現不依賴 GPS 訊號的導航系統。
2019冠狀病毒病大流行
2019 年底爆發的 COVID-19 疫情在 2020 年代初期演變為全球大流行，導致鑽石珠寶市場需求暴跌。
[參考連結]
戴比爾斯官方網站（外部連結）
該公司成立於 1888 年，是世界上最大的鑽石公司之一，從事天然鑽石和合成鑽石的開採、貿易和銷售。
Element Six 官方網站（外部連結）
該公司是戴比爾斯集團旗下的合成鑽石技術公司，是全球領先的高品質工業用合成鑽石生產商。
博世量子感測官方網站（外部連結）
博世公司於 2022 年成立的內部創業公司。 2025 年 4 月重組為與 Element Six 的合資企業。
歐盟委員會量子技術頁面（外部連結）
介紹歐盟量子技術戰略和投資計劃，以及 2030 年的全球領導戰略。
量子旗艦官方網站（外部連結）
一項為期 10 年、耗資 10 億歐元的歐洲量子技術研究計畫於 2018 年啟動。該計劃支持四個領域的研究項目。
[參考文章]
糾纏自旋賦予鑽石量子優勢 | ScienceDaily （外部連結）
加州大學聖塔芭芭拉分校報告了利用氮空位中心進行量子感測技術的研究進展。
基於鑽石顏色中心的量子計量技術在能源應用領域的工業應用 | ACS Omega （外部連結）
一篇學術論文，闡述了氮空位中心在室溫下的運作及其在能源領域的潛在應用。
利用量子感測技術看清不可見之物 | SPIE （外部連結）
一篇介紹博世智慧型手機大小原型機的技術文章，以及Qnami的商業化案例。
2030年合成鑽石市場規模、份額及產業趨勢預測 | Mordor Intelligence （外部連結）
報告內容包括合成鑽石市場成長預測以及博世與Element Six合作的詳情。
歐盟委員會發布戰略，力爭2030年使歐洲成為量子領域的領導者 | 歐盟委員會（外部連結）
歐洲量子技術戰略於 2025 年 7 月發布。該戰略預測，到 2040 年，量子技術市場價值將達到 1,550 億歐元。
量子技術：32% 的公司擁有該技術，但只有 6% 的專利來自歐盟 | 歐盟科學中心（外部連結）
一份報告分析了歐盟委員會在 2012 年至 2024 年間對量子技術超過 20 億歐元的投資及其面臨的挑戰。
[編者註]
「不完美即價值」這個悖論讓我們感覺彷彿看到了科技的真諦。珠寶業一直追求完美，如今卻透過刻意追求不完美，走在了科技的前端。這種轉變似乎引發了我們對「價值」定義的思考。
讀完這篇文章，您對鑽石產業的未來有何看法？從永恆愛情的象徵到保護人類健康和安全的科技，您認為鑽石意義的這種轉變會帶來哪些可能性？
