U ovom ćemo članku raspravljati o vrstama tehnologija kvantnog očitavanja, njihovom utjecaju na proizvodnju i kamo to područje ide. Vjerovali ili ne, kvantno očitavanje je područje tehnologije koje postoji već više od 50 godina i sada se široko koristi u laserima kao što su LIDAR, magnetska rezonancija (MRI) i fotonaponske ćelije.
Iako društvo već uživa u prednostima ovih tehnologija, one nisu toliko poznate kao kvantno računalstvo i kvantna komunikacija o kojima se naširoko raspravlja. Često spominjana "kvantna prednost" odnosi se na sposobnost kvantnih računala da rješavaju probleme u vrlo kratkim vremenskim razdobljima, čineći dosad nepraktične i složene probleme izvedivima. O kvantnim komunikacijama često se govori u kontekstu kibernetičke sigurnosti. Oba područja brzo rastu, ali još su nekoliko godina udaljena od toga da postanu sveprisutna.
Glavni pristupi kvantnom senzoru su fotonika i sustavi čvrstog stanja. Fotonika se bavi manipulacijom svjetlosti na razne načine, dok se sustavi čvrstog stanja bave senzorima koji su u poznatom kvantnom stanju koje se mijenja kao rezultat interakcije s podražajem (onim što želite mjeriti). Unutar ovih pristupa, tehnologije kvantnog osjeta spadaju u pet različitih kategorija i imaju komplementarne prednosti.
(1) Kvantna slika- korištenje kvantnog lidara/radara za otkrivanje pokretnih ili skrivenih objekata, a najpoznatije područje primjene je nacionalna obrana.
(2) Kvantni elektromagnetski senzori- Ovi senzori mjere dinamička elektromagnetska polja koristeći centre praznina dušika, atomske pare i supravodljive krugove. Također se koriste u obrambenim aplikacijama, ali se također koriste u zdravstvu, kao što je MRI.
(3) Gravimetrii Gradiometri- Mjere snagu, odnosno varijaciju gravitacijskog polja. Trenutne primjene uključuju geofizičke fenomene u podzemlju i uglavnom se koriste u energetskom sektoru za pronalaženje rezervoara.
(4) Termometrii Barometri (MmjerenjeTtemperaturai AtmosferskiPosiguranje,Rposebno)- ovi specijalizirani alati mnogo su osjetljiviji od onih koji se inače koriste i postižu veću točnost u kritičnim primjenama kao što su podmornice ili zrakoplovi korištenjem oblaka hladnih atoma i supravodljivih kvantnih sučelja.
(5) SpecifičanSosjetitiAaplikacijeWithQuantumCračunanje iliCkomunikacije iliA Ckombinacija odBdrugi- ove aplikacije treba dalje razvijati kako kvantno računalstvo i komunikacijske tehnologije budu sazrijevale.
U početku se tehnologija kvantnog senzora koristila u proizvodima koje danas često vidimo, poput digitalnih fotoaparata. Sljedeća generacija tehnologije kvantnog senzora koja postaje komercijalno dostupna koristit će proizvođačima na više načina: pružanjem iznimno visoke osjetljivosti u mjerenjima gdje su potrebna preciznost i točnost, te redovitim pojavljivanjem novih slučajeva uporabe u zrakoplovstvu, biomedicini, kemiji , automobilskoj i telekomunikacijskoj industriji. To je moguće jer ovi senzori koriste kvantna svojstva sustava za mjerenje malih fizičkih promjena i značajki u tim sustavima.
Sljedeća generacija tehnologije kvantnog senzora dizajnirana je da bude manja, lakša i isplativija od svog prethodnika, te nudi nevjerojatno visoku rezoluciju mjerenja u usporedbi s tradicionalnim tehnologijama senzora. Slučajevi rane upotrebe uključuju mjerenja kontrole kvalitete na visokokvalitetnim proizvodima identificiranjem sitnih nedostataka, rigorozna mjerenja na preciznim proizvodima i ispitivanje bez razaranja mjerenjem onoga što je skriveno ispod površine.
Trenutne prepreke usvajanju tehnologija kvantnog senzora sljedeće generacije uključuju troškove razvoja i vrijeme, što bi moglo odgoditi usvajanje u cijeloj industriji. Ostali izazovi uključuju integraciju novih senzora s postojećim podatkovnim okvirima 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 preuzet će vodstvo. Nakon što obrambena, biotehnološka i automobilska industrija pokažu aplikacije i poslovne slučajeve za ove osjetljive tehnologije, pojavit će se dodatni slučajevi upotrebe kako se tehnologija bude razvijala i širila. Metode i tehnike za mjerenje pri višim razlučivostima postat će još važnije kako proizvodna industrija usvaja nove tehnologije za poboljšanje točnosti i fleksibilnosti bez žrtvovanja kvalitete ili produktivnosti.
Važno je usredotočiti se na prednosti koje se mogu ostvariti kombiniranjem drugih vodećih tehnologija s kvantnim senzorom, kao što su bežične mreže. Industrije povezane s proizvodnjom, poput građevinarstva i rudarstva, također će imati koristi. Ako tehnologija može razviti ove senzore tako da budu mali i dovoljno jeftini, potencijalno bi mogli doći i do vašeg pametnog telefona.
Vrijeme objave: 30. siječnja 2024