近日，中科酷原科技（武汉）有限公司研发团队成员黄攀威、王艺馨联合武汉大地测量国家野外科学观测研究站、中国科学院精密测量科学与技术创新研究院、中国地震台网中心等单位，在国际学术期刊《Earth and Planetary Physics》发表研究论文《Performance evaluation of the cold atom gravimeter WAG-H5-2#2508》（《冷原子重力仪WAG-H5-2#2508的性能评估》）。论文系统公布了中科酷原自主研发的WAG-H5-2冷原子绝对重力仪参加中国大陆构造环境监测网络（CMONOC）绝对重力仪集中比对的评估结果。

      研究表明，WAG-H5-2与国际主流FG5X、A10、IGG等绝对重力仪同台比对，在测量精度、稳定性、灵敏度、重复性以及长期连续运行能力等关键指标上表现优异，充分验证了国产冷原子绝对重力仪已具备国际同类先进水平，展现出我国量子精密测量装备自主创新的最新成果。

      1、与国际主流FG5X、A10、IGG等9台绝对重力仪同场比对；

      2、测量结果与CRVs的偏差约为0.2～2.0 μGal；

      3、综合等效度（DoE）为1.4 μGal，扩展不确定度5.0 μGal（k=2）；

      4、全部测站En兼容性指标均小于1；

      5、短时灵敏度达到16.2 μGal/Hz^1/2；

      6、一个采样周期（88 s）即可获得约1.8 μGal分辨率；

      7、积分时间1408 s时分辨率达到约0.7 μGal；

      8、单日24小时测量精度0.4 μGal

      9、5次独立重复测量的重复性1.5 μGal

      10、长距离运输约1125 km后保持稳定测量性能；

      11、连续观测残差控制在10 μGal以内。

二、权威比对平台验证，国产量子重力仪达到国际同类先进水平

      本次性能评估依托的中国大陆构造环境监测网络（CMONOC）绝对重力仪性能比对项目，由中国地震台网中心组织，是我国重力绝对测量领域权威比对项目之一，也是评价绝对重力仪性能的重要技术平台。

      比对汇聚了国内外主流绝对重力测量设备，包括FG5X系列自由落体绝对重力仪、A10便携式绝对重力仪、IGG-03B绝对重力仪以及中科酷原自主研发的WAG-H5-2冷原子绝对重力仪，共9台高精度绝对重力仪参与测试，比对共设5个国家重力基准测站，WAG-H5-2在其中4个测站完成了绝对重力测量，并采用国际通行的数据平差方法，对各仪器性能进行统一评价。

      参比单位涵盖中国科学院精密测量科学与技术创新研究院、中国地震局地震研究所等我国重力测量领域优势科研力量，实验结果具有较高的科学性、权威性和国际可比性，为我国绝对重力基准建设、国际量值溯源及未来国际比对提供了重要参考。

表1. 参加本次高精度绝对重力比对的机构及重力仪

三、与国际主流重力仪同台竞技，WAG-H5-2综合性能表现优异

      论文采用两种国际通行的约束最小二乘平差（Constrained Least Squares Adjustment）方法，分别计算比对参考值（CRVs）和等效度（DOEs），两种评价方案均表明WAG-H5-2与国际主流绝对重力仪测量结果保持良好一致性，展现出了优异的测量准确度、重复性、稳定性和长期运行能力。

表2. 所有绝对重力仪测定的比对参考值（CRVs）

表3. 所有绝对重力仪的等效度（DOEs）

      测量准确度方面，WAG-H5-2在4个测站的测量结果与值（CRVs）的偏差为0.2～2.0 μGal；经两种国际通行平差方案计算，仪器综合等效度（DoE）为1.4 μGal，扩展不确定度为5.0 μGal（k=2），仪器标称约3.0 μGal的不确定度水平，说明仪器测量结果与参考值高度一致，具有极高的绝对测量精度。

      兼容性评价方面，国际通用En评价指标在WAG-H5-2所测的全部测站均小于1，表明WAG-H5-2所有测量结果均与参考值保持良好一致，不存在异常观测值，充分验证了仪器测量结果的可靠性和可信度。

      灵敏度方面，WAG-H5-2达到16.2 μGal/Hz1/2；连续测量88秒即可获得1.8 μGal分辨率，持续积分1408秒可达到0.7 μGal分辨率，体现出优异的噪声控制能力和高精度测量性能。

      测量精度与重复性方面，基于单日24小时连续观测数据，WAG-H5-2的测量精度约为0.4 μGal；在同一测站进行5次独立重启测量后，仪器重复性约为1.5 μGal，体现出了优异的短时间重复测量能力。

      长期稳定性方面，研究团队曾将仪器由武汉运输至天津，跨越约1125 km后继续开展连续重力监测。半个月连续重力监测结果表明，WAG-H5-2在88 s采样间隔下长期连续运行稳定，连续观测残差保持在10 μGal以内，充分验证了WAG-H5-2具备优秀的环境适应能力和长期连续运行能力。

      论文指出，在两种国际通行的数据平差方案下，WAG-H5-2均获得一致评价，其性能完全满足高精度绝对重力测量需求，综合性能达到国际同类先进水平。

四、从自主研发到产业应用，中科酷原持续推动量子测量装备国产化

      作为国内量子精密测量领域的重要创新企业，中科酷原始终坚持自主创新，围绕冷原子重力仪关键核心技术持续攻关，突破了激光系统、超高真空系统、冷原子操控、精密控制、数据处理及整机集成等关键技术，实现了核心器件、核心算法及整机系统自主可控。

      目前，公司已形成以WAG-H5系列冷原子绝对重力仪为代表的量子精密测量产品体系，并持续完善量子传感核心模块及行业解决方案，产品已在地球物理调查、自然资源勘查、矿产资源勘探、地震监测、重力基准建设、科研院所、高校实验平台等领域实现应用，为我国高端科学仪器国产化替代提供了有力支撑。

      依托持续的技术创新能力，中科酷原正加快推动冷原子重力仪从实验室走向规模化产业应用，实现了从核心技术研发、整机工程化到商业化落地的全链条布局，成为国内少数具备冷原子绝对重力仪自主研发、生产制造及行业应用能力的企业之一。

      此次论文发表于国际专业期刊，不仅是中科酷原科研创新能力的重要体现，更意味着国产冷原子绝对重力仪在国家级高精度绝对重力仪权威比对中得到充分验证，实现了从基础研究、工程化研制到产业化应用的跨越式发展。

      未来，中科酷原将继续聚焦量子精密测量技术创新，坚持自主可控、持续突破，加快冷原子重力仪及系列量子传感产品迭代升级，推动量子科技成果服务国家重大需求和产业发展，为我国高端科学仪器自主创新和量子产业高质量发展贡献更大力量。

      文章链接：https://www.eppcgs.org/article/doi/10.26464/epp2026058?viewType=HTML