绝对零度的“大一统”：透视QD收购Oxford NanoScience背后的量子野心
2025年6月，全球科学仪器领域发生了一场足以重塑极低温物理与量子信息科学版图的地震：Quantum Design International(以下简称 QD)宣布与牛津仪器(以下简称 OI)达成具有约束力的协议，收购其旗下的量子业务部门——牛津纳米科学(以下简称OI NanoScience)。这场历时半年、于2026年1月2日正式完成交割的交易，不仅涉及约6000万英镑（约合7600万美元）的资本流动，更标志着科学仪器行业从“部件供应商”向“全栈式方案商”跨越的历史性节点。
在量子计算迈向规模化的黎明前夕，极低温环境的稳定性与精密测量的深度集成已成为制约科研效率的核心瓶颈。QD对OI NanoScience的收购，将这家拥有自动化材料表征系统全球市场份额领先地位的美国巨头，与拥有60余年超导磁体及稀释制冷技术积淀的英国物理巨匠紧密联系在一起。这种“强冷源”与“精测量”的深度耦合，预示着一个以绝对零度为舞台的“大一统”基建时代正式开启。
量子黎明前的“基建”风暴
在全球科技竞争的宏大叙事中，量子技术已被公认为下一轮工业革命的引擎。然而，无论是在合肥的量子信息实验室，还是在纽约的IBM量子数据中心，所有精密量子态的调控都无法脱离一个共同的物理边界：极低温。
（一）量子优势的低温门槛
量子计算的核心在于量子比特（Qubit）的相干性。对于超导和半导体量子比特而言，热噪声是其最致命的敌人。为了维持量子叠加态与纠缠态，环境温度必须被降至毫开尔文（mK）级别，即仅比绝对零度高出千分之几度。在这一极端环境下，物质表现出宏观量子效应，电阻消失，超导性显现。
稀释制冷机作为目前唯一能够提供连续mK级冷却功率的商业设备，已从物理实验室的奢侈品转变为量子产业的“光刻机”。2024年，全球干式稀释制冷机市场规模已达到1.17亿美元，且在量子研究需求的驱动下，预计将以超过20%的年复合增长率高速扩张，到2034年有望突破8亿美元大关。
（二）基建需求的范式转移
在过去，科研人员往往需要分别采购制冷系统与测量电子学，再花费数月甚至数年的时间进行集成、接线和软件编写。这种碎片化的模式在“量子 2.0”时代已不再适用。现代量子工程需要的是“开箱即用”的高度集成平台，能够支持数百根高频同轴线的自动化管控。QD对OI NanoScience的收购正是顺应了这一从“工具采购”向“基建集成”转型的风暴中心。
两个“物理巨匠”的前世今生
这场收购之所以被称为“重磅”，是因为参与交易的双方在现代实验物理史上都留下了不可磨灭的印记。它们的结合，实际上是两个超过40年甚至60年技术谱系的汇流。
（一）牛津纳米科学：诺贝尔奖背后的冷却引擎
OI NanoScience的历史可以追溯到1959年。它是牛津大学历史上第一个商业分拆企业，由物理学家Martin Wood爵士创立。在长达65年的征程中，该部门不仅率先实现了稀释制冷机的商业化，还主导了世界上第一批核磁共振（NMR）和磁共振成像（MRI）超导磁体的开发。
OI NanoScience的技术实力在诺贝尔奖级的物理发现中得到了反复验证。1996年诺贝尔物理学奖授予了发现3He超流性的David Lee等人，其研究正是利用牛津仪器的早期稀释制冷机实现的。1998年，崔琦、Horst Störmer等人因发现分数量子霍尔效应获诺贝尔物理学奖，该实验同样是在牛津仪器的顶装式稀释制冷机环境中完成的。其旗舰产品Proteox系列，以模块化的侧装插槽设计，至今仍是量子比特规模化测试的行业标杆。
（二）Quantum Design：自动化实验室的标准化定义者
成立于1982年的QD则代表了物理仪器的另一种革命：自动化。在20世纪80年代高温超导研究的热潮中，QD推出的基于超导量子干涉器件（SQUID）的磁学测量系统（MPMS）彻底改变了磁性表征的精度。随后，QD打造的综合物性测量系统（PPMS）成为了全球凝聚态物理实验室的“共同语言”。
通过高度集成的MultiVu软件，QD将繁琐的氦气管理、温度和磁场控制封装成自动化的脚本。这不仅极大地提高了科研效率，还建立了一个庞大的测量插件生态系统。QD的优势不仅在于制造，更在于其通过全球400余名员工和直属办公室建立的强大销售与技术支持网络。
为何是现在？
QD对 OI NanoScience的收购时机极具战略性。量子产业正处于从“科学实验”向“工程实现”转型的关键临界点。
（一）垂直集成的战略逻辑
目前的量子实验室面临着极高的进入门槛。Stuart Schoenmann（QD 首席执行官）在收购声明中强调，双方产品线的互补性将产生“转型性”的协同效应。这种协同效应的核心在于将QD的自动化测量“大脑”植入OI的毫开级“身体”。
对于科研用户而言，这种整合消除了跨品牌兼容性的烦恼。下表展示了整合后的系统在技术维度上的高度互补：
（二）资本市场的选择：牛津仪器的“减负”与QD的“扩张”
从牛津仪器（OI）母公司的角度看，剥离NanoScience是一次典型的“结构性优化”。在2025财年，该部门营收达5900万英镑，但经调整后的营业利润仅为100万英镑。对于追求高利润率的上市公司而言，NanoScience属于重资产、研发投入大且市场周期较长的业务。OI首席执行官Richard Tyson明确表示，出售是为了聚焦于材料分析、半导体和医疗等核心市场，并利用获得的现金进行5000万英镑的股票回购，以提振股价。
然而，对于作为私营企业的QD来说，这笔交易则是其量子野心的完美载体。由于不受短期公开市场盈利压力的限制，QD能够更长远地投资于纳米科学的底层技术。收购价6000万英镑约等于该部门一年的营收，从长期战略看，这是一笔极具性价比的投资。
未来的科研利器长什么样？
QD与OI的技术融合，重点将落在Proteox平台的“大脑升级”以及测量选件的“深度下潜”。
（一）Proteox的模块化革命
牛津仪器的Proteox系列是量子比特测试的“工业母机”。其设计核心在于侧装式Secondary Insert，这允许用户在外部实验台上完成复杂的微波接线和样品安装，然后一次性推入制冷机。
ProteoxQX针对1000+量子比特设计的巨型制冷平台，其庞大的内部空间和强大的 4 K 级冷却功率（得益于优化的脉冲管制冷机集成），能有效应对大量信号线带来的热负荷。Proteox5mK作为目前世界上最冷的商业连续运行制冷机，它不仅用于量子计算，还被广泛用于暗物质探测等高灵敏度实验。
（二）MultiVu与毫开尔文自动化的融合
QD的核心技术资产是MultiVu软件平台。在传统的稀释制冷机操作中，从室温冷却到mK级往往需要专家级的人工干预。QD的目标是将PPMS的自动化逻辑引入Proteox。
通过MultiVu实现的一键式液氦管理（在湿式系统中）或脉冲管制冷（在干式系统中）的自动化管控。QD的电学输运选件（ETO）已适配mK环境，通过优化布线和屏蔽，可以实现在10mK下10μΩ到5GΩ的高精度测量。
（三）氦气价格危机与全无液氦技术
在2022年至2025年间，全球氦气价格飙升了400%以上，氦气供应的脆弱性成为了实验室的噩梦。
干式稀释制冷机利用脉冲管制冷机（PTR）直接冷却，完全不依赖持续补充液氦，已成为市场的主流趋势，占新订单的56%以上。QD旗下的EverCool®技术与OI的氦回收方案将进一步整合，实现在单台设备或整个实验室层面的氦气闭路循环，将氦气损失降至接近零。
通往绝对零度的快车道
QD收购OI NanoScience不仅是2025年科学仪器界最重磅的新闻，更是量子信息产业走向成熟的标志。当极低温制冷机从“需要物理博士小心伺候的古怪机器”变成“插电即用、全自动测量的标准基建”时，量子革命的爆发才具备了土壤。
对于科研人员来说，这一合并意味着更高效的仪器、更统一的控制软件以及更可靠的全球服务。Stuart Schoenmann将这一协同效应描述为“转型性的”，这并非虚言。在量子比特数量不断翻倍的今天，QD与牛津纳米科学的联手，正为人类探索绝对零度的物理奥秘，以及构建大规模量子计算机铺就了一条宽阔的快车道。
未来五年，我们或许会在全球各大实验室看到更多贴着“Quantum Design Oxford”标签的设备，它们不仅能冷却到绝对零度的边缘，更能以前所未有的自动化精度，解析出自然界最深处的量子密码。
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