ამ სტატიაში განვიხილავთ კვანტური სენსორული ტექნოლოგიების ტიპებს, მათ გავლენას წარმოებაზე და სად არის მიმართული ეს სფერო. დაიჯერეთ თუ არა, კვანტური ზონდი არის ტექნოლოგიის სფერო, რომელიც არსებობს 50 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში და ახლა ფართოდ გამოიყენება ლაზერებში, როგორიცაა LIDAR, მაგნიტურ-რეზონანსული გამოსახულება (MRI) და ფოტოელექტრული უჯრედები.
მიუხედავად იმისა, რომ საზოგადოება უკვე სარგებლობს ამ ტექნოლოგიების უპირატესობებით, ისინი არ არის ისეთი ცნობილი, როგორც ფართოდ განხილული კვანტური გამოთვლა და კვანტური კომუნიკაციები. ხშირად ციტირებული „კვანტური უპირატესობა“ გულისხმობს კვანტური კომპიუტერების უნარს გადაჭრას პრობლემები ძალიან მოკლე დროში, რაც შესაძლებელს ხდის ადრე არაპრაქტიკულ და რთულ პრობლემებს. კვანტური კომუნიკაციები ხშირად განიხილება კიბერუსაფრთხოების კონტექსტში. ორივე სფერო სწრაფად იზრდება, მაგრამ ჯერ კიდევ რამდენიმე წელია მანძილი, რომ გახდეს ყველგან.
კვანტური ზონდირების ძირითადი მიდგომებია ფოტონიკა და მყარი მდგომარეობის სისტემები. ფოტონიკა ეხება სინათლის მანიპულირებას სხვადასხვა გზით, ხოლო მყარი მდგომარეობის სისტემები ეხება სენსორებს, რომლებიც ცნობილ კვანტურ მდგომარეობაში არიან, რომლებიც იცვლება სტიმულთან ურთიერთქმედების შედეგად (რისი გაზომვა გსურთ). ამ მიდგომების ფარგლებში, კვანტური ზონდირების ტექნოლოგიები იყოფა ხუთ განსხვავებულ კატეგორიად და აქვთ დამატებითი სიძლიერე.
(1) კვანტური გამოსახულება- კვანტური ლიდარის/რადარის გამოყენება მოძრავი ან ფარული ობიექტების გამოსავლენად, ყველაზე ცნობილი აპლიკაციის სფეროა ეროვნული თავდაცვა.
(2) კვანტური ელექტრომაგნიტური სენსორები- ეს სენსორები ზომავენ დინამიურ ელექტრომაგნიტურ ველებს აზოტის ვაკანსიის ცენტრების, ატომური ორთქლებისა და სუპერგამტარი სქემების გამოყენებით. ისინი ასევე გამოიყენება თავდაცვის პროგრამებში, მაგრამ ასევე გამოიყენება ჯანდაცვის სფეროში, როგორიცაა MRI.
(3) გრავიმეტრები& Gრადიომეტრები- ისინი ზომავენ, შესაბამისად, სიმძიმის ველის სიძლიერესა და ცვალებადობას. ამჟამინდელი აპლიკაციები მოიცავს გეოფიზიკურ ფენომენებს მიწისქვეშეთში და ძირითადად გამოიყენება ენერგეტიკულ სექტორში წყალსაცავების მოსაძებნად.
(4) თერმომეტრები& Bარომეტრები (MშემსუბუქებაTტემპერატურა& AთმოსფერულიPდამშვიდება,Rკერძოდ)- ეს სპეციალიზებული ხელსაწყოები ბევრად უფრო მგრძნობიარეა, ვიდრე ჩვეულებრივ გამოყენებული, და აღწევენ უფრო მაღალ სიზუსტეს კრიტიკულ პროგრამებში, როგორიცაა წყალქვეშა ნავები ან თვითმფრინავები ცივი ატომის ღრუბლებისა და სუპერგამტარი კვანტური ინტერფეისის მოწყობილობების გამოყენებით.
(5) სპეციფიკურიSდადგომაAაპლიკაციებიWითQუანტუმიCგამოთვლითი ანCკომუნიკაციები ანA CომბინაციაBსხვა- ეს აპლიკაციები უნდა განვითარდეს კვანტური გამოთვლითი და საკომუნიკაციო ტექნოლოგიების მომწიფებასთან ერთად.
თავდაპირველად, კვანტური სენსორული ტექნოლოგია გამოიყენებოდა პროდუქტებში, რომლებსაც დღეს ხშირად ვხედავთ, როგორიცაა ციფრული კამერები. კვანტური სენსორული ტექნოლოგიის შემდეგი თაობა, რომელიც კომერციულად ხელმისაწვდომი გახდება, სარგებელს მოუტანს მწარმოებლებს მრავალი გზით: გაზომვების უკიდურესად მაღალი მგრძნობელობის უზრუნველყოფით, სადაც სიზუსტე და სიზუსტეა საჭირო, და ახალი გამოყენების შემთხვევების რეგულარული გამოჩენით კოსმოსურ, ბიოსამედიცინო, ქიმიურ სფეროში. , საავტომობილო და სატელეკომუნიკაციო ინდუსტრიები. ეს შესაძლებელია, რადგან ეს სენსორები იყენებენ სისტემების კვანტურ თვისებებს ამ სისტემებში მცირე ფიზიკური ცვლილებებისა და მახასიათებლების გასაზომად.
კვანტური სენსორული ტექნოლოგიის შემდეგი თაობა შექმნილია, რომ იყოს უფრო მცირე, მსუბუქი და უფრო ეკონომიური ვიდრე მისი წინამორბედი და გთავაზობთ გაზომვის წარმოუდგენლად მაღალ გარჩევადობას ტრადიციულ სენსორულ ტექნოლოგიებთან შედარებით. ადრეული გამოყენების შემთხვევები მოიცავს ხარისხის კონტროლის გაზომვებს მაღალხარისხიან პროდუქტებზე მცირე დეფექტების გამოვლენით, ზუსტი გაზომვებით პროდუქტებზე და არადესტრუქციულ ტესტირებას ზედაპირის ქვეშ დამალული მასალის გაზომვით.
შემდეგი თაობის კვანტური სენსორული ტექნოლოგიების დანერგვის ამჟამინდელი ბარიერები მოიცავს განვითარების ხარჯებს და დროს, რამაც შეიძლება შეაფერხოს მიღება ინდუსტრიაში. სხვა გამოწვევები მოიცავს ახალი სენსორების ინტეგრაციას მონაცემთა არსებულ ჩარჩოებთან და სტანდარტიზაციას ინდუსტრიაში - საკითხები, რომლებიც ასახავს განვითარებადი ტექნოლოგიების მიღებისა და ასიმილაციის ბევრ გამოწვევას. ინდუსტრიები, რომლებიც ნაკლებად მგრძნობიარეა ფასების მიმართ და ყველაზე მეტ სარგებელს მოიტანს, ლიდერობენ. მას შემდეგ, რაც თავდაცვის, ბიოტექნოლოგიური და საავტომობილო ინდუსტრიები აჩვენებენ აპლიკაციებსა და ბიზნეს საქმეებს ამ მგრძნობიარე ტექნოლოგიებისთვის, დამატებითი გამოყენების შემთხვევები გამოჩნდება ტექნოლოგიების განვითარებასა და მასშტაბირებასთან ერთად. უფრო მაღალი გარჩევადობით გაზომვის მეთოდები და ტექნიკა კიდევ უფრო მნიშვნელოვანი გახდება, რადგან საწარმოო ინდუსტრია მიიღებს ახალ ტექნოლოგიებს სიზუსტისა და მოქნილობის გასაუმჯობესებლად ხარისხისა და პროდუქტიულობის შეწირვის გარეშე.
მნიშვნელოვანია ფოკუსირება იმ უპირატესობებზე, რომელთა რეალიზებაც შესაძლებელია სხვა წამყვანი ტექნოლოგიების კვანტურ სენსორებთან კომბინაციით, როგორიცაა უკაბელო ქსელები. ასევე ისარგებლებს წარმოებასთან დაკავშირებული ინდუსტრიები, როგორიცაა მშენებლობა და სამთო მოპოვება. თუ ტექნოლოგიას შეუძლია ამ სენსორების განვითარება საკმარისად პატარა და იაფი იყოს, ისინი შესაძლოა თქვენს სმარტფონშიც შევიდნენ.
გამოქვეყნების დრო: იან-30-2024