2025 年 4 月，中國科學技術大學郭光燦院士團隊聯合安徽省國盛量子科技有限公司，在國際上首次實現基于金剛石氮 - 空位（NV）色心的量子電流互感器研制，在 0-1000A 量程內達到 0.05%的測量精度。這一突破徹底改寫了電力監測領域的技術標準。

此次技術突破的核心在于對量子物理機理的創新性應用。團隊利用金剛石 NV 色心電子自旋態對磁場的超高敏感性，將電流產生的磁場信號轉化為熒光信號變化，實現了非接觸式高精度測量。

這種全新的測量原理徹底解決了傳統電流互感器受鐵芯飽和、溫度漂移等因素限制的問題 —— 傳統設備精度普遍在 0.2% 以上，而量子傳感器的誤差僅為其 1/4，且在 - 40℃至 + 85℃的極端溫度范圍內仍能保持穩定性能。為適應工業級應用，科研團隊還攻克了寬量程覆蓋、抗電磁干擾、集成化封裝等多項工程難題，使設備在 ±800 千伏特高壓場景中實現了納秒級響應速度與皮安級電流檢測，相關技術已在合肥 110kV 變電站等實際場景掛網運行，驗證了其可靠性和實用性。

這項技術對電力行業的影響堪稱革命性。在電網安全領域，量子傳感器能夠實時捕捉電流諧波、振蕩等細微變化，提前 30 分鐘預判設備故障，顯著提升故障預警能力，減少非計劃停電帶來的經濟損失；在能源結構轉型中，其高精度監測特性可有效平抑風電、光伏等可再生能源的間歇性波動，助力電網提升清潔能源消納能力，尤其在 “西電東送” 等特高壓工程中，能將輸電效率提升 15% 以上。從產業生態看，量子傳感器 20 年以上的使用壽命是傳統互感器的 3 倍，維護成本降低 60%，不僅能直接替代傳統設備，更催生了基于量子傳感的 “數字孿生” 監測系統等新型商業模式，為電力系統的智能化升級提供了關鍵支撐。

在國際競爭層面，我國的量子傳感技術展現出顯著的領先優勢。0.05% 的交流測量精度和萬分之六的直流精度達到國際先進水平，且是國際領先將該技術應用于 ±800 千伏特高壓場景的國家，歐美同類技術目前仍停留在實驗室階段。借助政策支持和產學研深度融合，國儀量子、本源量子等企業已實現技術商業化，推出的便攜式量子磁力儀在電力、醫療等領域逐步推廣，國產量子傳感器價格僅為國外同類產品的 1/3，在 “一帶一路” 沿線國家市場占有率超過 40%，并主導制定《量子電流傳感器技術規范》提交國際電工委員會（IEC），有望確立國際行業標準。

從實驗室到工程現場，從技術突破到產業變革，我國量子傳感技術在電力監測領域的實踐，既是科技自主創新的生動縮影，也為國際能源領域的數字化、智能化轉型提供了新路徑。