2026年9月18日晚，物理科学学院科学前沿系列讲座在雁栖湖校区东区教二楼201教室举行。中国科学院物理研究所研究员刘刚钦应邀作题为“金刚石氮空位中心：从量子计算到量子传感”的学术报告。刘刚钦围绕量子科技的发展现状与前沿方向，系统介绍了量子计算、量子传感与量子通信的基本原理和发展趋势，并重点讲解了金刚石氮空位中心工作原理及其在量子传感领域的应用。此次讲座由中国科学院大学物理科学学院路红亮教授主持，物理科学学院300余位研究生、本科生参加了此次讲座 。
报告伊始，刘刚钦从量子科技概况出发，介绍了近年来量子科学与信息技术交叉融合的发展趋势。量子信息科技以量子力学基本原理为基础，在信息处理速度、信息感知灵敏度、信息传递安全性等方面展现出独特优势，正在成为国际科技竞争和基础科学研究的重要前沿方向。
随后，报告介绍了量子计算发展趋势与研究现状。刘刚钦就量子比特、量子逻辑门、量子态相干时间等量子信息基本概念进行了介绍，并以超导量子计算、原子量子计算等体系为例，讨论了实现通用量子计算的重要性和核心挑战，鼓励同学们投身量子计算这一重要且挑战的前沿方向。随后，刘刚钦进一步介绍了量子传感与量子通信发展趋势和现状。利用量子体系对外界环境的高度敏感性，量子传感可实现电磁场、时间频率、温度、压力等物理量的高精度测量。量子通信利用单光子不可再分和量子不确定性等原理，可实现原理上绝对安全的信息交互。
在报告的后半部分，刘刚钦重点介绍了金刚石氮空位（nitrogen-vacancy, NV）中心体系，以及极端条件量子传感方面的研究进展。刘刚钦介绍，金刚石NV中心是金刚石中的一种典型点缺陷，由替代位氮原子和邻近空位组成。其电子自旋具有良好的量子相干特性，并可以通过光学、微波等方式进行操控和读取，是实现量子计算、量子传感、量子网络的重要物理载体之一。金刚石量子传感技术可与高压、低温、强磁等实验条件完美融合，为极端条件下的新奇量子现象和量子器件表征提供新的研究工具。结合团队近期研究成果，刘刚钦展示了金刚石量子传感在氢化物超导迈斯纳效应测量、工况电池表征等方面的具体应用。
报告结束后，现场进入交流问答环节。多位同学围绕量子计算、量子传感、量子计算与人工智能融合等话题踊跃提问。刘刚钦认真听取同学们的问题，并结合具体物理图像和相关研究工作，逐一进行了细致解答。现场气氛活跃，同学们在讨论中进一步加深了对量子科技前沿问题的认识。
本次讲座从量子科技的宏观发展态势切入，逐步深入到金刚石氮空位中心这一具体量子体系，并涵盖了极端条件量子传感等方面的前沿研究进展。通过本次讲座，同学们对量子计算、量子传感等方向的研究现状与发展趋势有了更深入的了解，不仅拓展了学术视野，也加深了对量子科技及其前沿交叉领域的认知。
