ამ სტატიაში განვიხილავთ კვანტური ზონდირების ტექნოლოგიების ტიპებს, მათ გავლენას წარმოებაზე და საით მიემართება ეს სფერო. გჯერათ თუ არა, კვანტური ზონდირება ტექნოლოგიის ის სფეროა, რომელიც 50 წელზე მეტია არსებობს და ამჟამად ფართოდ გამოიყენება ისეთ ლაზერებში, როგორიცაა LIDAR, მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფია (MRI) და ფოტოელექტრული უჯრედები.
მიუხედავად იმისა, რომ საზოგადოება უკვე სარგებლობს ამ ტექნოლოგიების უპირატესობებით, ისინი ისეთი ცნობილი არ არის, როგორც ფართოდ განხილული კვანტური გამოთვლები და კვანტური კომუნიკაციები. ხშირად ციტირებული „კვანტური უპირატესობა“ გულისხმობს კვანტური კომპიუტერების უნარს, გადაჭრან პრობლემები ძალიან მოკლე დროში, რაც აქამდე არაპრაქტიკულ და რთულ პრობლემებს შესაძლებელს ხდის. კვანტური კომუნიკაციები ხშირად განიხილება კიბერუსაფრთხოების კონტექსტში. ორივე სფერო სწრაფად იზრდება, მაგრამ ჯერ კიდევ რამდენიმე წელია დაშორებული ყველგან გავრცელებამდე.
კვანტური ზონდირების ძირითადი მიდგომებია ფოტონიკა და მყარი მდგომარეობის სისტემები. ფოტონიკა სინათლის მანიპულირებას სხვადასხვა გზით ეხება, ხოლო მყარი მდგომარეობის სისტემები - სენსორებს, რომლებიც იმყოფებიან ცნობილ კვანტურ მდგომარეობაში, რომელიც იცვლება სტიმულთან (რისი გაზომვაც გსურთ) ურთიერთქმედების შედეგად. ამ მიდგომების ფარგლებში, კვანტური ზონდირების ტექნოლოგიები ხუთ სხვადასხვა კატეგორიად იყოფა და მათ აქვთ ურთიერთშემავსებელი ძლიერი მხარეები.
(1) კვანტური ვიზუალიზაცია- კვანტური ლიდარის/რადარის გამოყენება მოძრავი ან დამალული ობიექტების აღმოსაჩენად, რომლის ყველაზე ცნობილი გამოყენების სფერო ეროვნული თავდაცვაა.
(2) კვანტური ელექტრომაგნიტური სენსორები- ეს სენსორები დინამიურ ელექტრომაგნიტურ ველებს ზომავენ აზოტის ვაკანსიის ცენტრების, ატომური ორთქლისა და ზეგამტარი წრედების გამოყენებით. ისინი ასევე გამოიყენება თავდაცვის სფეროში, მაგრამ ასევე გამოიყენება ჯანდაცვაში, მაგალითად, მაგნიტურ-რეზონანსულ ტომოგრაფიაში.
(3) გრავიმეტრებიდა Gრადიომეტრები- ისინი შესაბამისად ზომავენ გრავიტაციული ველის სიძლიერეს და ცვალებადობას. ამჟამინდელი გამოყენება მოიცავს მიწისქვეშა გეოფიზიკურ მოვლენებს და ძირითადად გამოიყენება ენერგეტიკის სექტორში რეზერვუარების მოსაძებნად.
(4) თერმომეტრებიდა Bარომეტრები (MგამამხნევებელიTტემპერატურადა AატმოსფერულიPდარწმუნება,Rშესაბამისად)- ეს სპეციალიზებული ხელსაწყოები გაცილებით მგრძნობიარეა, ვიდრე ჩვეულებრივ გამოყენებული ხელსაწყოები და უფრო მაღალ სიზუსტეს აღწევენ კრიტიკულ შემთხვევებში, როგორიცაა წყალქვეშა ნავები ან თვითმფრინავები, ცივი ატომური ღრუბლებისა და ზეგამტარი კვანტური ინტერფეისის მოწყობილობების გამოყენებით.
(5) სპეციფიკურიSენსინგიAაპლიკაციებიWიითQუანტუმიCკომპიუტერული მეცნიერებები ანCკომუნიკაციები ანA CკომბინაციაBსხვა- ეს აპლიკაციები კვანტური გამოთვლებისა და საკომუნიკაციო ტექნოლოგიების განვითარებასთან ერთად შემდგომ განვითარებას საჭიროებს.
თავდაპირველად, კვანტური სენსორული ტექნოლოგია გამოიყენებოდა დღეს ჩვენთვის ხშირად ნაცნობ პროდუქტებში, როგორიცაა ციფრული კამერები. კვანტური სენსორული ტექნოლოგიის შემდეგი თაობა, რომელიც კომერციულად ხელმისაწვდომი გახდება, მწარმოებლებს რამდენიმე გზით წაადგება: უკიდურესად მაღალი მგრძნობელობის უზრუნველყოფით გაზომვებში, სადაც სიზუსტე და სიზუსტეა საჭირო, და ახალი გამოყენების შემთხვევების რეგულარული გაჩენით აერონავტიკის, ბიოსამედიცინო, ქიმიური, საავტომობილო და ტელეკომუნიკაციების ინდუსტრიებში. ეს შესაძლებელია, რადგან ეს სენსორები იყენებენ სისტემების კვანტურ თვისებებს ამ სისტემებში მცირე ფიზიკური ცვლილებებისა და მახასიათებლების გასაზომად.
კვანტური ზონდირების ტექნოლოგიის შემდეგი თაობა შექმნილია ისე, რომ იყოს უფრო პატარა, მსუბუქი და ეკონომიური, ვიდრე მისი წინამორბედი და ტრადიციულ ზონდირების ტექნოლოგიებთან შედარებით გთავაზობთ წარმოუდგენლად მაღალ გაზომვის გარჩევადობას. ადრეული გამოყენების შემთხვევები მოიცავს მაღალი ხარისხის პროდუქტებზე ხარისხის კონტროლის გაზომვებს მცირე დეფექტების იდენტიფიცირებით, ზუსტი პროდუქტების მკაცრ გაზომვებს და არადესტრუქციულ ტესტირებას ზედაპირის ქვეშ დამალული დეტალების გაზომვით.
ახალი თაობის კვანტური სენსორული ტექნოლოგიების დანერგვის ამჟამინდელ ბარიერებს შორისაა განვითარების ხარჯები და დრო, რამაც შეიძლება შეაფერხოს მათი დანერგვა მთელ ინდუსტრიაში. სხვა გამოწვევებს შორისაა ახალი სენსორების ინტეგრაცია არსებულ მონაცემთა ჩარჩოებთან და სტანდარტიზაცია ინდუსტრიაში - საკითხები, რომლებიც ასახავს ახალი ტექნოლოგიების დანერგვისა და ასიმილაციის მრავალ გამოწვევას. ინდუსტრიები, რომლებიც ნაკლებად მგრძნობიარეა ფასების მიმართ და ყველაზე მეტ სარგებელს მიიღებს, წამყვან პოზიციას დაიკავებენ. როგორც კი თავდაცვის, ბიოტექნოლოგიური და საავტომობილო ინდუსტრიები წარმოაჩენენ ამ მგრძნობიარე ტექნოლოგიების გამოყენებას და ბიზნეს შემთხვევებს, ტექნოლოგიის განვითარებასა და მასშტაბირებასთან ერთად გამოჩნდება დამატებითი გამოყენების შემთხვევები. უფრო მაღალი გარჩევადობით გაზომვის მეთოდები და ტექნიკა კიდევ უფრო მნიშვნელოვანი გახდება, რადგან წარმოების ინდუსტრია დანერგავს ახალ ტექნოლოგიებს სიზუსტისა და მოქნილობის გასაუმჯობესებლად ხარისხის ან პროდუქტიულობის შელახვის გარეშე.
მნიშვნელოვანია ყურადღება გავამახვილოთ იმ სარგებელზე, რომლის მიღწევაც შესაძლებელია სხვა წამყვანი ტექნოლოგიების კვანტურ ზონდირებასთან, მაგალითად, უკაბელო ქსელებთან შერწყმით. წარმოებასთან დაკავშირებული ინდუსტრიები, როგორიცაა მშენებლობა და სამთო მოპოვება, ასევე ისარგებლებენ. თუ ტექნოლოგია ამ სენსორების საკმარისად პატარა და იაფფასიანად განვითარებას შეძლებს, მათ პოტენციურად შეუძლიათ თქვენს სმარტფონებშიც მოხვედრა.
გამოქვეყნების დრო: 2024 წლის 30 იანვარი