Šiame straipsnyje aptarsime kvantinio jutimo technologijų tipus, jų poveikį gamybai ir kur krypsta ši sritis. Tikėkite ar ne, kvantinis jutimas yra technologijų sritis, gyvuojanti daugiau nei 50 metų ir dabar plačiai naudojama lazeriuose, tokiuose kaip LIDAR, magnetinio rezonanso tomografija (MRT) ir fotovoltinės ląstelės.
Nors visuomenė jau naudojasi šių technologijų teikiamais privalumais, jos nėra taip gerai žinomos kaip plačiai aptarinėjamas kvantinis skaičiavimas ir kvantinės komunikacijos. Dažnai minimas „kvantinis pranašumas“ reiškia kvantinių kompiuterių gebėjimą išspręsti problemas per labai trumpą laiką, todėl anksčiau nepraktiškos ir sudėtingos problemos yra įmanomos. Kvantinės komunikacijos dažnai aptariamos kibernetinio saugumo kontekste. Abi sritys sparčiai auga, tačiau dar liko keleri metai, kol jos taps visur paplitusios.
Pagrindiniai kvantinio jutimo būdai yra fotonika ir kietojo kūno sistemos. Fotonika susijusi su manipuliavimu šviesa įvairiais būdais, o kietojo kūno sistemos – su jutikliais, kurie yra žinomos kvantinės būsenos, kuri keičiasi dėl sąveikos su dirgikliu (ką norite išmatuoti). Taikant šiuos metodus, kvantinio jutimo technologijos skirstomos į penkias skirtingas kategorijas ir turi vienas kitą papildančių pranašumų.
(1) Kvantinis vaizdavimas- Kvantinio lidaro / radaro naudojimas judantiems ar paslėptiems objektams aptikti, o geriausiai žinoma taikymo sritis yra krašto apsauga.
(2) Kvantiniai elektromagnetiniai jutikliai- Šie jutikliai matuoja dinaminius elektromagnetinius laukus naudodami azoto laisvų vietų centrus, atominius garus ir superlaidžias grandines. Jie taip pat naudojami gynybos reikmėms, bet taip pat naudojami sveikatos priežiūroje, pvz., MRT.
(3) Gravimetrai& Gradiometrai- Jie matuoja atitinkamai gravitacijos lauko stiprumą ir kitimą. Šiuolaikinės programos apima geofizinius reiškinius požeminiame sluoksnyje ir daugiausia naudojamos energetikos sektoriuje ieškant rezervuarų.
(4) Termometrai& Barometrai (MmatavimasTemperatūros& AatmosferosPnuraminti,Ratitinkamai)- Šios specializuotos priemonės yra daug jautresnės nei įprastai naudojamos, ir pasiekia didesnį tikslumą svarbiose srityse, pavyzdžiui, povandeniniuose laivuose ar orlaiviuose, naudojant šaltų atomų debesis ir superlaidžius kvantinės sąsajos įrenginius.
(5) SpecifinisSensingAprogramasWithQuantumComputing arbaCkomunikacijos arbaA CderinysBoth- šias programas reikia toliau plėtoti, nes kvantinės skaičiavimo ir ryšių technologijos bręsta.
Iš pradžių kvantinio jutimo technologija buvo naudojama gaminiuose, kuriuos šiandien dažnai matome, pavyzdžiui, skaitmeniniuose fotoaparatuose. Naujos kartos kvantinio jutimo technologija, kuri taps prieinama prekyboje, gamintojams bus naudinga įvairiais būdais: užtikrins ypač didelį matavimų jautrumą, kai reikalingas tikslumas ir tikslumas, ir reguliariai atsiranda naujų naudojimo atvejų aviacijos, biomedicinos, chemijos srityse. , automobilių ir telekomunikacijų pramonėje. Tai įmanoma, nes šie jutikliai naudoja sistemų kvantines savybes, kad išmatuotų nedidelius fizinius pokyčius ir tų sistemų savybes.
Naujos kartos kvantinio jutimo technologija sukurta taip, kad būtų mažesnė, lengvesnė ir ekonomiškesnė nei jos pirmtakas, ir siūlo neįtikėtinai didelę matavimo skiriamąją gebą, palyginti su tradicinėmis jutimo technologijomis. Ankstyvieji naudojimo atvejai apima aukštos kokybės gaminių kokybės kontrolės matavimus nustatant nedidelius defektus, griežtus tikslių gaminių matavimus ir neardomuosius bandymus matuojant, kas paslėpta po paviršiumi.
Dabartinės kliūtys naujos kartos kvantinio jutimo technologijų diegimui apima kūrimo išlaidas ir laiką, o tai gali atidėti pritaikymą visoje pramonėje. Kiti iššūkiai apima naujų jutiklių integravimą su esamomis duomenų sistemomis ir standartizavimą pramonėje – problemos, kurios atspindi daugelį iššūkių, susijusių su naujų technologijų priėmimu ir įsisavinimu. Pramonės, kurios yra mažiau jautrios kainoms ir gaus didžiausią naudą, imsis lyderio vaidmens. Gynybos, biotechnologijų ir automobilių pramonei pademonstravus šių jautrių technologijų pritaikymą ir verslo atvejus, technologijai tobulėjant ir plečiantis atsiras papildomų naudojimo atvejų. Didesnės skiriamosios gebos matavimo metodai ir metodai taps dar svarbesni, nes gamybos pramonė priims naujas technologijas, kad pagerintų tikslumą ir lankstumą neprarandant kokybės ar našumo.
Svarbu sutelkti dėmesį į naudą, kurią galima pasiekti derinant kitas pažangiausias technologijas su kvantiniu jutimu, pavyzdžiui, belaidžiais tinklais. Taip pat naudos turės su gamyba susijusios pramonės šakos, pavyzdžiui, statyba ir kasyba. Jei technologija gali sukurti šiuos jutiklius, kad jie būtų pakankamai maži ir pigūs, jie taip pat galėtų patekti į jūsų išmanųjį telefoną.
Paskelbimo laikas: 2024-01-30