У гэтым артыкуле мы абмяркуем тыпы тэхналогій квантавага зандзіравання, іх уплыў на вытворчасць і тое, куды ідзе гэтая сфера. Верце ці не, квантавае зандзіраванне - гэта вобласць тэхналогіі, якая існуе больш за 50 гадоў і цяпер шырока выкарыстоўваецца ў такіх лазерах, як LIDAR, магнітна-рэзанансная тамаграфія (МРТ) і фотаэлектрычныя элементы.
Хоць грамадства ўжо карыстаецца перавагамі гэтых тэхналогій, яны не так добра вядомыя, як шырока абмяркоўваемыя квантавыя вылічэнні і квантавая камунікацыя. «Квантавая перавага», якая часта згадваецца, адносіцца да здольнасці квантавых кампутараў вырашаць праблемы за вельмі кароткія прамежкі часу, робячы магчымымі раней непрактычныя і складаныя задачы. Квантавыя камунікацыі часта абмяркоўваюцца ў кантэксце кібербяспекі. Абедзве вобласці хутка растуць, але яшчэ некалькі гадоў да таго, каб стаць паўсюднымі.
Асноўнымі падыходамі да квантавага зандзіравання з'яўляюцца фатоніка і цвёрдацельныя сістэмы. Фатоніка мае справу з маніпуляцыяй святлом рознымі спосабамі, у той час як цвёрдацельныя сістэмы маюць справу з датчыкамі, якія знаходзяцца ў вядомым квантавым стане, які змяняецца ў выніку ўзаемадзеяння са стымулам (тое, што вы хочаце вымераць). У рамках гэтых падыходаў тэхналогіі квантавага зандзіравання дзеляцца на пяць розных катэгорый і маюць дадатковыя перавагі.
(1) Квантавая візуалізацыя- выкарыстанне квантавага лідара/радара для выяўлення рухомых або схаваных аб'ектаў, найбольш вядомай сферай прымянення з'яўляецца нацыянальная абарона.
(2) Квантавыя электрамагнітныя датчыкі- Гэтыя датчыкі вымяраюць дынамічныя электрамагнітныя палі з выкарыстаннем цэнтраў вакансій азоту, атамных пароў і звышправодных ланцугоў. Яны таксама выкарыстоўваюцца ў абароне, але таксама выкарыстоўваюцца ў ахове здароўя, напрыклад, МРТ.
(3) Гравіметры& Gрадыёметры- Яны адпаведна вымяраюць сілу і змяненне гравітацыйнага поля. Цяперашнія прымяненні ўключаюць геафізічныя з'явы ў глыбіні зямлі і ў асноўным выкарыстоўваюцца ў энергетычным сектары для пошуку калектараў.
(4) Тэрмометры& Bараметры (MвымярэнняTтэмпература& AатмасферныPсупакоіць,Rадпаведна)- гэтыя спецыялізаваныя інструменты значна больш адчувальныя, чым тыя, што звычайна выкарыстоўваюцца, і дасягаюць больш высокай дакладнасці ў крытычна важных праграмах, такіх як падводныя лодкі або самалёты, дзякуючы выкарыстанню аблокаў халодных атамаў і звышправодных квантавых інтэрфейсных прылад.
(5) КанкрэтныSадчуваннеAпрыкладанняўWітQуантумCвылічэнне абоCсувязі абоA CспалучэннеBінш- гэтыя прыкладанні неабходна развіваць па меры развіцця квантавых вылічэнняў і камунікацыйных тэхналогій.
Першапачаткова тэхналогія квантавага зандзіравання выкарыстоўвалася ў прадуктах, якія мы звычайна бачым сёння, такіх як лічбавыя камеры. Новае пакаленне тэхналогіі квантавага зандзіравання, якое стане камерцыйна даступнай, прынясе карысць вытворцам рознымі спосабамі: забяспечваючы надзвычай высокую адчувальнасць у вымярэннях, дзе патрабуюцца дакладнасць і дакладнасць, і рэгулярнае з'яўленне новых варыянтаў выкарыстання ў аэракасмічнай, біямедыцынскай, хімічнай , аўтамабільнай і тэлекамунікацыйнай прамысловасці. Гэта магчыма таму, што гэтыя датчыкі выкарыстоўваюць квантавыя ўласцівасці сістэм для вымярэння невялікіх фізічных змяненняў і функцый у гэтых сістэмах.
Наступнае пакаленне тэхналогіі квантавага зандзіравання распрацавана, каб быць меншым, лягчэйшым і больш рэнтабельным, чым яго папярэднік, і прапануе неверагодна высокую раздзяляльнасць вымярэнняў у параўнанні з традыцыйнымі тэхналогіямі зандзіравання. Раннія варыянты выкарыстання ўключаюць вымярэнні кантролю якасці высакаякасных прадуктаў шляхам выяўлення драбнюткіх дэфектаў, строгія вымярэнні прэцызійных прадуктаў і неразбуральны кантроль шляхам вымярэння таго, што схавана пад паверхняй.
Цяперашнія перашкоды для прыняцця тэхналогій квантавага зандзіравання наступнага пакалення ўключаюць выдаткі на распрацоўку і час, што можа затрымаць прыняцце ва ўсёй галіны. Іншыя праблемы ўключаюць у сябе інтэграцыю новых датчыкаў з існуючымі структурамі даных і стандартызацыю ў галіны - праблемы, якія адлюстроўваюць многія праблемы прыняцця і засваення новых тэхналогій. Галіны, якія менш адчувальныя да цэн і прынясуць найбольшую карысць, возьмуць на сябе лідзіруючыя пазіцыі. Пасля таго, як абаронная, біятэхналагічная і аўтамабільная прамысловасць прадэманструюць прымяненне і бізнес-кейс для гэтых адчувальных тэхналогій, па меры развіцця і маштабавання тэхналогіі з'явяцца дадатковыя варыянты выкарыстання. Метады і метады вымярэнняў з больш высокім разрозненнем стануць яшчэ больш важнымі, калі вытворчая прамысловасць укараняе новыя тэхналогіі для павышэння дакладнасці і гібкасці без шкоды для якасці або прадукцыйнасці.
Важна засяродзіць увагу на перавагах, якія могуць быць рэалізаваны шляхам спалучэння іншых вядучых тэхналогій з квантавым зандзіраваннем, такіх як бесправадныя сеткі. Звязаныя з вытворчасцю галіны, такія як будаўніцтва і горназдабыўная прамысловасць, таксама выйграюць. Калі тэхналогія можа распрацаваць гэтыя датчыкі так, каб яны былі досыць маленькімі і таннымі, патэнцыйна яны маглі б прабіцца і ў ваш смартфон.
Час публікацыі: 30 студзеня 2024 г