U ovom članku ćemo razgovarati o vrstama kvantnih senzorskih tehnologija, njihovom uticaju na proizvodnju i kamo se polje vodi. Vjerovali ili ne, kvantno senziranje je polje tehnologije koje postoji više od 50 godina i sada se široko koristi u laserima kao što su LIDAR, magnetna rezonanca (MRI) i fotonaponske ćelije.
Iako društvo već uživa u prednostima ovih tehnologija, one nisu toliko poznate kao o kvantnom računarstvu i kvantnoj komunikaciji o kojima se naširoko raspravlja. Često citirana "kvantna prednost" odnosi se na sposobnost kvantnih računara da rješavaju probleme u vrlo kratkim vremenskim periodima, čineći prethodno nepraktične i složene probleme izvodljivim. O kvantnoj komunikaciji se često raspravlja u kontekstu sajber sigurnosti. Obje oblasti brzo rastu, ali su još nekoliko godina daleko od toga da postanu sveprisutne.
Glavni pristupi kvantnom sensingu su fotonika i čvrsti sistemi. Fotonika se bavi manipulacijom svjetlošću na različite načine, dok se čvrsti sistemi bave senzorima koji su u poznatom kvantnom stanju koje se mijenja kao rezultat interakcije sa stimulusom (onim što želite izmjeriti). U okviru ovih pristupa, tehnologije kvantnog senzora spadaju u pet različitih kategorija i imaju komplementarne snage.
(1) Kvantna slika- korištenje kvantnog lidara/radara za otkrivanje pokretnih ili skrivenih objekata, pri čemu je najpoznatija oblast primjene nacionalna odbrana.
(2) Kvantni elektromagnetski senzori- Ovi senzori mjere dinamička elektromagnetna polja koristeći centre slobodnih azota, atomske pare i supravodljiva kola. Koriste se i u odbrambenim aplikacijama, ali se također koriste u zdravstvu, kao što je magnetna rezonanca.
(3) Gravimetri& Gradiometri- Mere jačinu i varijaciju gravitacionog polja, respektivno. Trenutne primjene uključuju geofizičke pojave u podzemnoj površini i uglavnom se koriste u energetskom sektoru za pronalaženje rezervoara.
(4) Termometri& Barometri (MeasuringTtemperatura& AtmosphericPuvjeriti,Rodnosno)- ovi specijalizovani alati su mnogo osetljiviji od onih koji se inače koriste i postižu veću preciznost u kritičnim aplikacijama kao što su podmornice ili avioni korišćenjem oblaka hladnih atoma i supravodljivih uređaja kvantnog interfejsa.
(5) SpecifičnoSensingAaplikacijeWithQuantumComputing iliCkomunikacije iliA Ckombinacija odBostalo- ove aplikacije treba dalje razvijati kako kvantno računarstvo i komunikacijske tehnologije sazrijevaju.
U početku, kvantna sensing tehnologija se koristila u proizvodima koje danas obično vidimo, kao što su digitalni fotoaparati. Sljedeća generacija kvantne senzorske tehnologije koja postaje komercijalno dostupna koristit će proizvođačima na više načina: pružanjem izuzetno visoke osjetljivosti u mjerenjima gdje se zahtijevaju preciznost i tačnost, te redovnim pojavljivanjem novih slučajeva upotrebe u svemirskoj, biomedicinskoj, kemijskoj industriji. , automobilska i telekomunikacijska industrija. Ovo je moguće jer ovi senzori koriste kvantna svojstva sistema za mjerenje malih fizičkih promjena i karakteristika u tim sistemima.
Sljedeća generacija kvantne senzorske tehnologije dizajnirana je tako da bude manja, lakša i isplativija od svoje prethodnice i nudi nevjerovatno visoku rezoluciju mjerenja u poređenju sa tradicionalnim tehnologijama senzora. Rani slučajevi upotrebe uključuju mjerenja kontrole kvaliteta na visokokvalitetnim proizvodima identifikacijom sitnih nedostataka, rigorozna mjerenja na preciznim proizvodima i ispitivanje bez razaranja mjerenjem onoga što je skriveno ispod površine.
Trenutne prepreke za usvajanje tehnologije kvantnog senzora nove generacije uključuju troškove i vrijeme razvoja, što bi moglo odgoditi usvajanje u cijeloj industriji. Ostali izazovi uključuju integraciju novih senzora sa postojećim okvirima podataka i standardizaciju unutar industrije – pitanja koja odražavaju mnoge izazove usvajanja i asimilacije novih tehnologija. Industrije koje su manje osjetljive na cijene i koje će imati najviše koristi će preuzeti vodstvo. Jednom kada odbrambena, biotehnološka i automobilska industrija pokažu aplikacije i poslovne slučajeve za ove osjetljive tehnologije, pojavit će se dodatni slučajevi upotrebe kako se tehnologija razvija i povećava. Metode i tehnike za mjerenje pri višim rezolucijama postat će još važnije kako proizvodna industrija usvaja nove tehnologije za poboljšanje točnosti i fleksibilnosti bez žrtvovanja kvaliteta ili produktivnosti.
Važno je fokusirati se na prednosti koje se mogu ostvariti kombinovanjem drugih vodećih tehnologija sa kvantnim sensingom, kao što su bežične mreže. Industrije povezane s proizvodnjom, kao što su građevinarstvo i rudarstvo, također će imati koristi. Ako tehnologija može razviti ove senzore da budu dovoljno mali i jeftini, oni bi potencijalno mogli ući iu vaš pametni telefon.
Vrijeme objave: Jan-30-2024