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移动世界。
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引导图像©Giroscience / Adob​​e Stock

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量子革命即将到来,但我们将看到的第一个商业突破可能不会是量子计算机

相反,我们可能会首先体验到量子传感器——这种设备可以让自动驾驶汽车看清周围的角落,为我们提供火山爆发和地震的早期预警,并改变医学成像世界。

这个怎么运作

量子传感器可以检测真的,真的很小来自我们环境的信号-非常,非常精确。量子状态 - 例如电子的加速度或旋转速率 - 对环境的变化非常敏感,使它们成为一个很好的测量探头。量子传感器可以接受这些变化,这有助于我们检测我们周围世界的重力和磁性的小小的变化。

为什么重要

原子钟被设计和建造,以提高时间保持的精度,并且改善的精度水平,使得可以像GP一样,以来全球定位系统(GPS)全部是关于时序信号,“USC信息科学研究所的领导研究员Federico Spedalieri,

测量的任何改进“推动可能完成的界限。”

Federico SpedalieriUSC信息科学研究所

“任何参数测量的改善,或实现一定精度所需的资源减少,都将推动可能实现的边界。”

因为量子传感器如此敏感,所以它们有可能真正加速创新。

这里有三种大型量子传感器推动可能的界限。

3d lidar.

格拉斯哥大学正在研究新型用量子传感器的激光雷达技术。这些传感器将允许自动车辆(AVS)“在角落周围或通过雾和烟雾,包括长距离。

目前的LIDAR技术通过用激光照射一个物体来计算物体的距离,然后用传感器测量光的反射。通过使用量子传感器,科学家可以测量旅行时间一个光粒子(Photon)下降到千分之二的千分之二。这种引脚的准确性可用于给AVS更具态势的认识,使道路变得更加安全。

据英国广播公司称,格拉斯哥的原型可以检测100米的人(关于足球场的长度),即使他们在一个角落里。

重力仪

这些传感器使用过冷原子来检测重力的微小波动。

科学家们可以使用这些传感器通过测量由于岩浆升高而通过测量密度变化来检测火山活性。格拉斯哥大学研究人员实验他们在世界上最活跃的火山之一,意大利的埃特纳火山周围放置了40个微型重力仪。

虽然科学家使用广泛的工具来测量火山活动,但重力计承诺要便宜,更准确的 - 目前的仪器必须不断重新校准,这通常是危险和耗时的,导致效果较低。

重力仪的另一个用途是定位埋藏的物体。

英国伯明翰大学的Kai bong教授告诉BBC:“有人说,伦敦街道下一米以下的东西没有南极洲那么出名。”伯明翰大学正在开发这项技术。

英国目前有成千上万的矿井还没有测绘出来,但用重力仪就能探测到其中的大部分。

能源公司可以使用这些传感器来寻找石油和天然气,船只也可以探测水下物体。

医疗保健

本周,诺丁汉大学宣布他们计划制造“世界上最先进的功能性大脑扫描仪”。秘密武器呢?你猜对了:测量脑细胞中微小磁场的量子传感器。

设备可以创建大脑图像精确到毫米(信用卡的厚度)即使这个人正在移动。这可能为成像婴儿和幼儿开辟了很多可能性!

MRIS也是由于改造。虽然这种成像工具对医生非常有价值,但它也非常昂贵。随着量子传感器,医生可以获得更高的脑部扫描更高的分辨率。双赢。

此外,量子传感器可以检测到人体的微小变化,这是目前的核磁共振无法做到的。“在多发性硬化症等疾病中,脊髓对大脑的处理速度发生了变化。但现有的工具无法捕捉到这一点,”苏塞克斯大学教授彼得·克鲁格告诉BBC。

但是量子传感器可以完成这项工作。

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