У овом чланку ћемо разговарати о врстама технологија квантног сенсинга, њиховом утицају на производњу и куда се ово поље креће. Веровали или не, квантно сенсинг је поље технологије које постоји више од 50 година и сада се широко користи у ласерима као што су ЛИДАР, магнетна резонанца (МРИ) и фотонапонске ћелије.
Иако друштво већ ужива у предностима ових технологија, оне нису толико познате као о квантном рачунарству и квантној комуникацији о којима се нашироко расправља. Често цитирана „квантна предност“ односи се на способност квантних рачунара да решавају проблеме у веома кратким временским периодима, чинећи раније непрактичне и сложене проблеме изводљивим. О квантним комуникацијама се често говори у контексту сајбер безбедности. Обе области брзо расту, али су још неколико година далеко од тога да постану свеприсутне.
Главни приступи квантном сенсингу су фотоника и системи чврстог стања. Фотоника се бави манипулацијом светлошћу на различите начине, док се чврсти системи баве сензорима који су у познатом квантном стању које се мења као резултат интеракције са стимулусом (оним што желите да измерите). У оквиру ових приступа, технологије квантног сенсинга спадају у пет различитих категорија и имају комплементарне снаге.
(1) Квантна слика- коришћење квантног лидара/радара за откривање покретних или скривених објеката, при чему је најпознатија област примене национална одбрана.
(2) Квантни електромагнетни сензори- Ови сензори мере динамичка електромагнетна поља користећи центре слободних места за азот, атомске паре и суперпроводна кола. Такође се користе у одбрамбеним апликацијама, али се такође користе у здравству, као што је магнетна резонанца.
(3) Гравиметри& Gрадиометри- Мере јачину и варијацију гравитационог поља, респективно. Тренутне примене укључују геофизичке феномене у подземној површини и углавном се користе у енергетском сектору за проналажење резервоара.
(4) Термометри& Bарометри (MеасурингTтемпература& AтмоспхерицPуверити,Rодносно)- ови специјализовани алати су много осетљивији од оних који се обично користе и постижу већу прецизност у критичним апликацијама као што су подморнице или авиони коришћењем облака хладних атома и суперпроводних квантних интерфејс уређаја.
(5) СпецифичанSенсингAпплицатионсWитхQуантумCомпутинг илиCкомуникације илиA Cкомбинација одBостало- ове апликације треба даље развијати како квантно рачунарство и комуникационе технологије сазревају.
У почетку, квантна сенсинг технологија се користила у производима које данас обично видимо, као што су дигитални фотоапарати. Следећа генерација технологије квантног сензора која постаје комерцијално доступна користиће произвођачима на више начина: пружањем изузетно високе осетљивости у мерењима где се захтевају прецизност и тачност, и редовним појављивањем нових случајева употребе у ваздухопловству, биомедицини, хемијској индустрији , аутомобилску и телекомуникациону индустрију. Ово је могуће јер ови сензори користе квантна својства система за мерење малих физичких промена и карактеристика у тим системима.
Следећа генерација квантне сензорске технологије је дизајнирана да буде мања, лакша и исплативија од свог претходника и нуди невероватно високу резолуцију мерења у поређењу са традиционалним технологијама сензора. Рани случајеви употребе укључују мерења контроле квалитета на висококвалитетним производима идентификовањем ситних дефеката, ригорозна мерења на прецизним производима и тестирање без разарања мерењем онога што је скривено испод површине.
Тренутне препреке за усвајање технологија квантног сензора следеће генерације укључују трошкове и време развоја, што би могло да одложи усвајање у целој индустрији. Остали изазови укључују интеграцију нових сензора са постојећим оквирима података и стандардизацију унутар индустрије – питања која одражавају многе изазове усвајања и асимилације нових технологија. Индустрије које су мање осетљиве на цене и које ће имати највише користи ће преузети вођство. Када одбрамбена, биотехнолошка и аутомобилска индустрија покажу апликације и пословне случајеве за ове осетљиве технологије, појавиће се додатни случајеви употребе како се технологија развија и повећава. Методе и технике за мерење на вишим резолуцијама постаће још важније како производна индустрија усваја нове технологије за побољшање тачности и флексибилности без жртвовања квалитета или продуктивности.
Важно је фокусирати се на предности које се могу остварити комбиновањем других водећих технологија са квантним сенсингом, као што су бежичне мреже. Индустрије везане за производњу, као што су грађевинарство и рударство, такође ће имати користи. Ако технологија може да развије ове сензоре да буду довољно мали и јефтини, они би потенцијално могли да уђу и у ваш паметни телефон.
Време поста: 30.01.2024