中國正在通過中國科學(xué)院推進一種基于超導(dǎo)量子干涉裝置（SQUID）的重力傳感器，旨在通過測量水下核潛艇質(zhì)量產(chǎn)生的微小重力擾動來探測水下核潛艇。

該系統(tǒng)最近在實驗室外條件下進行了演示，代表了向可部署量子傳感能力的轉(zhuǎn)變，可以在不依賴聲學(xué)或電磁信號的情況下被動檢測隱形海軍資產(chǎn)。據(jù)《南華早報》2026 年 4 月 3 日發(fā)表的報道，這種緊湊型傳感器（大約有一個辦公室隔間大?。┑撵`敏度水平接近大型天文臺，標志著在反潛戰(zhàn)中的潛在應(yīng)用邁出了關(guān)鍵一步。

這種類型的傳感器可能與反潛戰(zhàn)（ASW）特別相關(guān)，其通過重力擾動檢測質(zhì)量的被動能力引入了量子傳感在檢測隱形資產(chǎn)（包括美國核潛艇）方面的潛在應(yīng)用。主要的技術(shù)進步在于抑制重力梯度測量噪聲，這種噪聲通常源自地震運動、結(jié)構(gòu)振動和熱波動，并且已降低到接近激光干涉引力波天文臺（LIGO）等大型干涉儀設(shè)施的水平，盡管該系統(tǒng)的尺寸小了幾個數(shù)量級。

這表明千米尺度的長度不再是重力測量靈敏度的唯一決定因素，噪聲隔離和信號處理可以補償尺度的減小，這是從實驗裝置轉(zhuǎn)向民用和軍事領(lǐng)域潛在現(xiàn)場應(yīng)用的關(guān)鍵推動因素。中國的重力傳感器系統(tǒng)基于超導(dǎo)量子干涉裝置（SQUID）架構(gòu)，該架構(gòu)使用冷卻到極低溫度的超導(dǎo)材料來消除電阻并實現(xiàn)量子干涉效應(yīng)。

這些低溫使得約瑟夫森結(jié)的形成能夠響應(yīng)量子波函數(shù)的相位差，從而使該設(shè)備能夠測量極小的磁通量變化，這些變化是由懸浮測試質(zhì)量的位置變化引起的，通常在公斤范圍內(nèi)，通過邁斯納效應(yīng)實現(xiàn)的磁懸浮保持在近乎無摩擦的狀態(tài)。這種效應(yīng)消除了機械擾動，否則會影響測量結(jié)果，位移靈敏度達到納米或亞納米尺度，然后轉(zhuǎn)換為電信號進行分析，有效地將設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)槌鰝鹘y(tǒng)傳感器靈敏度極限的精密儀器。
與測量絕對重力加速度的經(jīng)典重力儀不同，該系統(tǒng)測量空間梯度，這意味著它比較兩個間隔很近的點之間的重力差異。這樣可以檢測附近質(zhì)量引起的局部異常，可測量的變化約為 10?? 至 10?10 m/s2（9.800000000 至 9.800000002 m/s2），這對應(yīng)于標準重力小數(shù)點后第九位的變化。這使得能夠通過重力影響來檢測附近大型物體的運動，而不是依賴于電磁或聲學(xué)可檢測信號，使得中國系統(tǒng)本質(zhì)上是被動的，不會暴露傳感器的存在，因為不依賴外部發(fā)射，例如發(fā)射的能量、反射或信號傳播。

這一關(guān)鍵概念將其與傳統(tǒng)的反潛戰(zhàn)方法區(qū)分開來，在傳統(tǒng)的反潛戰(zhàn)方法中，聲納依賴于聲學(xué)傳播，雷達在水下無效，磁異常檢測（MAD）受到范圍和背景噪聲的限制。相比之下，基于重力的探測系統(tǒng)理論上不受聲學(xué)靜音、船體涂層或電磁屏蔽的影響，因為質(zhì)量無法改變或隱藏，從而引入恒定且不可避免的探測參數(shù)，盡管重力信號的幅度仍然極小且難以隔離，這目前限制了操作可行性。