随着量子技术从实验室研究走向工业应用，瑞士国家计量研究院正在建设支撑下一代精密产业的测量基础设施，而瑞士西部地区将成为主要受益者之一。

计量学，即测量的科学，是精密产业中常常隐形的支柱。从制药制造到半导体生产，再到医疗器械工程，每一个高风险过程都依赖于可追溯、可靠且国际认可的测量标准。瑞士联邦计量研究院（METAS）正是保障这些标准的机构。该团队总部位于伯尔尼-瓦贝恩，隶属于联邦司法与警察部，在超过二十个技术领域维护着瑞士的国家测量基准，涵盖时间与频率、电离辐射、纳米技术和气体分析等。作为官方Innosuisse研究合作伙伴，该团队还与瑞士工业界和学术界开展应用研发，使其既是监管的锚点，也是国家创新生态系统的积极参与者。

第二次量子革命及其对计量学的要求

量子技术正进入新阶段。第一次量子革命通过改进对量子现象的理解产生了半导体、激光器和核磁共振成像设备，这些大多是量子理论的间接应用。第二次革命则性质不同：它涉及有意地利用叠加、纠缠和量子传感等量子效应来构建经典物理学无法复制的设备。量子加密系统、量子通信网络、量子增强传感器和光学原子钟都在向工业和商业部署迈进。这些技术中的每一种都需要新一代的测量标准才能大规模运行，而现有的计量基础设施并非为此设计。没有适应量子时代的计量学，第二次量子革命就无法完全工业化。

量子测量的四支柱能力中心

为此，METAS建立了围绕四个相互关联支柱的量子计量能力中心。第一支柱涵盖量子组件（单光子、纠缠粒子对和量子比特）的表征，这些是量子通信和计算系统的基本构建模块。第二支柱针对量子通信基础设施，包括量子密钥分发设备和量子随机数发生器的校准与测试能力，这两者对量子安全数据传输至关重要。第三支柱专注于量子传感器：基于里德伯原子和金刚石中氮空位（NV）中心的仪器，能够比传统传感器以更高精度、速度和带宽测量电磁场，其特性与高频工业测量直接相关。第四支柱涉及量子时代的标准本身，基于光学晶格钟和微波原子钟，用于传播未来量子网络所需的时间和频率基准。

该框架是与巴塞尔大学巴塞尔量子中心合作开发的，并通过一项欧洲计量研究合作伙伴关系推进，该合作正在探索将里德伯原子用作工业环境中的精密电场传感器。该能力中心设计为逐步建设，确保METAS能够在每种新量子技术达到工业应用点时提供支持。

从伯尔尼到更广泛的瑞士生态系统

METAS量子计量工作的相关性远远超出其伯尔尼-瓦贝恩园区。瑞士在精密制造、医疗技术、制表业和先进仪器领域的工业实力，建立在METAS维持和不断推进的测量可靠性基础之上。随着量子技术开始渗透到瑞士西部地区特别活跃的行业，世界级的量子计量基础设施的可获得性，成为了在该地区运营企业的结构性竞争优势。

METAS还充当瑞士工业界与国际计量界之间的桥梁，为决定测量如何跨境认可的欧洲和全球标准机构做出贡献，这对以出口为导向的瑞士制造商尤为重要。其认证机构METAS-Cert提供欧盟认可的测量仪器合格评定，为瑞士企业进入欧洲市场提供便利。

综合来看，这些功能使METAS不仅仅是一个监管机构，更是瑞士精密经济的战略资产，并且该机构正在积极为定义下一个十年的技术做准备。