日本东京工业大学等开发出利用“量子传感器”使纯电动汽车（EV）的续航里程增加约10%的基础技术。新技术可以准确测量储存的电量，最大限度地发挥车载电池的性能。目标是最早于2030年实现实用化。

一次充电的续航里程越长，纯电动汽车使用起来就越方便。虽然搭载更多电池可以延长续航里程，但车内空间将变得狭小，同时成本也会变高。因此，各方正在推进提高电池性能的技术开发。

除了这些技术开发之外，还有其他方法可提高续航里程。车载电池如果充电超过规定容量，会有发生损坏的风险。但是，由于难以准确测量充电量，因此会设置富余量，使充电量比实际可存储容量少10%左右。

如果拥有能以高精度测量充电量的传感器，就能充分发挥车载电池的性能。东京工业大学和大型汽车零部件企业矢崎总业（Yazaki Corporation）瞄准的是使用钻石的“钻石量子传感器”。量子是原子级以下的极小的能量和物质单位。量子传感器利用量子的特殊性质，能够以较高的灵敏度测量电流和磁力等。　　

钻石量子传感器在钻石的部分结晶中设置了特殊结构。这种钻石具有在绿色激光照射下发出红色荧光的性质，荧光的强度会随着内部电子的量子状态发生变化。
　
电子的量子状态会因周围的电流、磁力、温度的影响而发生变化，因此只要检测荧光的强度，就可以计算出磁力等。

目前已经实用化的量子传感器包括“超导量子干涉仪（SQUID）”。SQUID使用超导材料，能够以较高精度检测磁力。但是，由于维持量子状态需要制冷机，因此很难实现小型化。

钻石量子传感器则受到坚固的钻石结构的保护，即使在室温条件下量子状态也不易被破坏。有望实现设备小型化和低成本化。

东京工业大学等开发出的钻石量子传感器，可以安装在被称为“母线（Busbar）”的金属零部件上。母线是从蓄电池输送电力的通道。传统传感器以1安培为单位测量电流的大小，新开发的传感器则以10毫安为单位，精度提高至之前的100倍。　

因此，可以让充电量接近电池的实际可存储容量，无需预留10%的富余量。除了能以同样的电池延长续航距离之外，如果减少电池搭载量，还可以降低成本。

矢崎总业力争最快2030年使钻石量子传感器实现实用化，面向汽车厂商和零部件厂商供货。虽然目前周边设备较大，但通过使用小型半导体激光等，将把尺寸缩小至10厘米见方。该公司表示，成本也“与以往的电流传感器处于相同水平”。　

东京工业大学教授波多野睦子表示：“最大的成本因素是钻石”。用于量子传感器的钻石是人工合成的。这与从矿山中开采出来、用于珠宝首饰等的天然钻石不同。为了大幅降低制造成本，将使用便宜的基板，采用从常见的甲烷气体制造钻石等适合量产的制造方法。 　

除了测量蓄电量之外，量子传感器还被期待用于其他各种用途。德国大型汽车零部件企业博世通过2022年成立的内部初创公司进行研究。通过测量地磁，可以推算出汽车、飞机等目前所处的位置。博世正在与法国空中客车进行相关合作。此外，美国飞机制造商洛克希德・马丁也在开发类似技术。

缩小到手掌大小的量子传感器（图由博世提供）

量子传感器还可以测量生物体内发出的磁力和温度的微小变化，因此也可能在医疗和生命科学领域带来创新。

检测大脑和心脏活动产生的磁力有助于诊断疾病。东京工业大学成功以毫米级的分辨率测量出小鼠心脏的磁力。这有助于检测心律不齐。　

博世正在研究测量大脑产生的磁力，该公司的董事Tanja Rueckert认为，“阿尔茨海默症等疾病的诊断或将变得更快、更准”。

日立制作所和东京工业大学还将推进研究以高精度测量受精卵的温度。受精卵可用于治疗不孕症的人工授精。据说，受精卵是否容易发育与温度具有关联。这项技术可能有助于筛选合适的受精卵，提高不孕治疗的成功率。