Во оваа статија ќе ги разгледаме видовите технологии за квантно мерење, нивното влијание врз производството и каде се движи оваа област. Верувале или не, квантното мерење е област на технологија која постои повеќе од 50 години и сега е широко користена во ласери како што се LIDAR, магнетна резонанца (MRI) и фотоволтаични ќелии.
Иако општеството веќе ги ужива придобивките од овие технологии, тие не се толку познати како широко дискутираните квантни сметања и квантните комуникации. Често цитираната „квантна предност“ се однесува на способноста на квантните компјутери да решаваат проблеми во многу кратки временски периоди, што ги прави претходно непрактични и сложени проблеми изводливи. Квантните комуникации често се дискутираат во контекст на сајбер безбедноста. Двете области брзо растат, но сè уште се неколку години далеку од тоа да станат сеприсутни.
Главните пристапи кон квантното сензорирање се фотониката и системите во цврста состојба. Фотониката се занимава со манипулација на светлината на различни начини, додека системите во цврста состојба се занимаваат со сензори кои се во позната квантна состојба која се менува како резултат на интеракција со стимул (што сакате да измерите). Во рамките на овие пристапи, технологиите за квантно сензорирање спаѓаат во пет различни категории и имаат комплементарни предности.
(1) Квантно снимање- употребата на квантен лидар/радар за откривање на подвижни или скриени објекти, а најпозната област на примена е националната одбрана.
(2) Квантни електромагнетни сензори- Овие сензори мерат динамички електромагнетни полиња користејќи центри за празнини на азот, атомски пареи и суперспроводливи кола. Тие се користат и во одбранбени апликации, но се користат и во здравствената заштита, како што се магнетните резонанси.
(3) Гравиметрии Gрадиометри- Тие ја мерат јачината и варијацијата на гравитационото поле, соодветно. Тековните апликации вклучуваат геофизички феномени во подземјето и главно се користат во енергетскиот сектор за пронаоѓање резервоари.
(4) Термометрии Bарометри (MолеснувањеTтемператураи AатмосферскиPуверение,Rсоодветно)- овие специјализирани алатки се многу почувствителни од оние што нормално се користат и постигнуваат поголема точност во критични апликации како што се подморници или авиони преку употреба на ладни атомски облаци и суперспроводливи квантни интерфејсни уреди.
(5) СпецифичноSенсингAапликацииWсоQунатумCкомпјутери илиCкомуникации илиA Cкомбинација одBдруги- овие апликации треба дополнително да се развиваат како што созреваат квантните компјутери и комуникациските технологии.
Првично, технологијата за квантно сензорирање се користеше во производи што вообичаено ги гледаме денес, како што се дигиталните фотоапарати. Следната генерација на технологија за квантно сензорирање што ќе стане комерцијално достапна ќе им користи на производителите на повеќе начини: со обезбедување екстремно висока чувствителност во мерењата каде што се потребни прецизност и точност, и со редовно појавување на нови случаи на употреба во воздухопловната, биомедицинската, хемиската, автомобилската и телекомуникациската индустрија. Ова е можно затоа што овие сензори ги користат квантните својства на системите за мерење на мали физички промени и карактеристики во тие системи.
Следната генерација на технологија за квантно мерење е дизајнирана да биде помала, полесна и поекономична од својот претходник и нуди неверојатно висока резолуција на мерење во споредба со традиционалните технологии за мерење. Раните случаи на употреба вклучуваат мерења за контрола на квалитетот на висококвалитетни производи со идентификување на мали дефекти, ригорозни мерења на прецизни производи и недеструктивно тестирање со мерење на она што е скриено под површината.
Моменталните пречки за усвојување на технологии за квантно мерење од следната генерација вклучуваат трошоци за развој и време, што би можело да го одложи усвојувањето низ целата индустрија. Други предизвици вклучуваат интеграција на нови сензори со постојните рамки за податоци и стандардизација во рамките на индустријата - прашања што ги одразуваат многу од предизвиците на усвојување и асимилирање на новите технологии. Индустриите што се помалку чувствителни на цените и ќе имаат најголема корист ќе ја преземат водечката улога. Откако одбранбената, биотехнолошката и автомобилската индустрија ќе покажат апликации и деловни случаи за овие чувствителни технологии, ќе се појават дополнителни случаи на употреба како што технологијата се развива и се шири. Методите и техниките за мерење при повисоки резолуции ќе станат уште поважни како што производствената индустрија усвојува нови технологии за подобрување на точноста и флексибилноста без да се жртвува квалитетот или продуктивноста.
Важно е да се фокусираме на придобивките што можат да се остварат со комбинирање на други водечки технологии со квантно сензорирање, како што се безжичните мрежи. Индустриите поврзани со производството, како што се градежништвото и рударството, исто така ќе имаат корист. Доколку технологијата може да ги развие овие сензори да бидат доволно мали и евтини, тие потенцијално би можеле да се вклопат и во вашиот паметен телефон.
Време на објавување: 30 јануари 2024 година