一、中心基本情况

本中心围绕国家重大战略需求、人民生命健康领域，开展国家经济主战场迫切需要的高性能芯片化原子磁强计研究，包括医疗/科研芯片化原子磁强计、健康监测芯片化磁强计、磁异常探测芯片化磁强计，支撑重大心脑疑难病症的发病机理研究、健康监测及磁异常探测。本中心依托单位，在量子精密测量领域积累了扎实的技术基础和研发能力，所涉及新技术均为本团队研究在国内外的优势领先技术领域，已获得相关理论研究、技术专利、专有技术与产品成果；平台共建单位包括高校、企业、医院以及研究所等20余家单位均为国内相关技术领域的优势单位。

二、组织架构与人员情况

芯片化量子传感与微系统技术创新中心聚焦医疗/科研芯片化原子磁强计、健康监测芯片化磁强计，磁异常探测芯片化磁强计等重点方向，设立3个专项技术研究所2个微系统技术研究所，分别是：高性能窄线宽半导体激光器研究所、微纳光机电器件与光电子集成技术研究所、电子学与控制技术研究所、芯片化原子磁场传感器研究所、芯片化原子惯性传感器与系统研究所，通过建设多学科交叉融合发展平台、探索打造专职科研队伍、创新考核评价管理制度等举措，有力促进平台建设、队伍建设和机制体制建设。目前，已建成若干具有良好学术交流环境、学科前沿与战略需求相结合的技术创新中心。教职工总数达到25人，形成了以高校教师、博士生、硕士生、高级工程师、工艺技术人员为主多学科交叉协同配合的芯片量子传感器专职科研队伍，本中心同时承担人才培养重要任务，在读博士生56人，硕士生34人。

三、主要研究方向与产业化进展

（1）医疗/科研芯片化原子磁强计

本项研究广泛应用于心脑疾病诊断以及脑科学、神经科学，通过与杭州诺驰公司合作，研制国内首套心、脑磁测量装置。目前已研制出芯片化单光原子磁强计，其灵敏度为15fT/Hz^1/2(10-100Hz)和体积10cm³的产品，以及芯片化双光原子磁强计，其灵敏度为10fT/Hz^1/2(10-100Hz)和体积15cm³的产品，全面对标美国QuSpin公司磁强计产品。计划到2025年实现灵敏度5fT/Hz^1/2(10-100Hz)，体积<5cm³

芯片化单光原子磁强计 芯片化双光原子磁强计

（2）健康监测芯片化磁强计

面向人民生命健康 ，可穿戴健康监测设备——低成本、芯片化、便携式心磁监测！中国可穿戴健康监测设备行业保持高速增长态势（1500亿元规模）。其中基于光泵、SERF等芯片化量子传感器的心磁医用级监测设备，正进行落地化探索。光泵/NMOR原子磁强计可以在地磁环境下使用，但是其精度还需继续提高至满足使用指标，同时芯片化是其大规模应用的关键技术；SERF原子磁强计精度目前已经达到使用要求，但是其需要磁屏蔽筒屏蔽地磁，且成本偏高，因此在地磁环境下使用SERF原子磁强计，同时降低成本是其大规模应用的关键技术。两种磁强计目前各有优劣，因此需要加大研发力量，早日达成将其实际应用的目标。

本中心正在研制地磁环境下芯片化量子磁强计应用于可穿戴健康监测设备

（3）核磁共振陀螺仪

本中心开展研制基于量子和芯片技术的核磁共振陀螺，其不仅可以实现导航级精度，更是兼具微小型、低成本的角速度传感器，可实现大规模产业应用。低成本芯片化核磁共振陀螺将瞄准微小型定位导航授时系统极广泛的应用市场，带动千亿级导航定位新兴产业形成和发展，使惯性导航技术可广泛应用于军民领域，极大推动惯性导航产业的变革！

本中心目前研制的核磁共振陀螺仪及其芯片化目标

（4）传感器电路集成系统等核心关键器件

本中心开展研制完全自主研发的信号采集与处理系统软、硬件，其综合性能与同类进口产品相当，优于仪器。其研发的关键技术包括：低噪声信号采集、低温漂磁场控制、高精度气室温控、阵列式快速自动磁场补偿、信号调制与锁相放大、多通道串扰解耦控制等，同时，对于原子磁强计、核磁共振陀螺的关键器部件如激光器、原子气室、光电器件、测控电路等基本实现自主研发，基本实现了核心技术自主可控的目标，积极响应并落实了党中央“将论文写在祖国大地上的号召”。

本中心自研的激光头及电控系统

本中心研究方向既有面向国家战略需求的磁异常探测芯片化磁强计和芯片化核磁共振陀螺，又有面向国家经济主战场的两类磁强计探头（健康监测与高端医疗科研）高端技术产品，同时，本中心研发的创新技术还可以带动滨江区上下游光电芯片设计与制造企业协同创新，孵化专精特新“小巨人”企业，欢迎有志之士和我们一道，不忘初心，牢记使命，勇攀科技创新高峰！