En aquest article, parlarem dels tipus de tecnologies de detecció quàntica, el seu impacte en la fabricació i cap a on es dirigeix el camp. Ho creieu o no, la detecció quàntica és un camp de la tecnologia que ha existit des de fa més de 50 anys i que ara s'utilitza àmpliament en làsers com LIDAR, imatges de ressonància magnètica (MRI) i cèl·lules fotovoltaiques.
Tot i que la societat ja està gaudint dels beneficis d'aquestes tecnologies, no són tan conegudes com la computació quàntica i les comunicacions quàntiques, molt discutides. L'"avantatge quàntic" sovint citat es refereix a la capacitat dels ordinadors quàntics per resoldre problemes en períodes de temps molt curts, fent possibles problemes anteriorment poc pràctics i complexos. Les comunicacions quàntiques sovint es discuteixen en el context de la ciberseguretat. Ambdues àrees estan creixent ràpidament, però encara falten uns quants anys d'esdevenir omnipresents.
Els principals enfocaments de la detecció quàntica són la fotònica i els sistemes d'estat sòlid. La fotònica s'ocupa de la manipulació de la llum de diverses maneres, mentre que els sistemes d'estat sòlid tracten amb sensors que es troben en un estat quàntic conegut que canvia com a resultat de la interacció amb un estímul (el que es vol mesurar). Dins d'aquests enfocaments, les tecnologies de detecció quàntica es divideixen en cinc categories diferents i tenen punts forts complementaris.
(1) Imatge quàntica- l'ús de lidar/radar quàntics per detectar objectes en moviment o ocults, sent l'àrea d'aplicació més coneguda la defensa nacional.
(2) Sensors electromagnètics quàntics- Aquests sensors mesuren camps electromagnètics dinàmics mitjançant centres de vacants de nitrogen, vapors atòmics i circuits superconductors. També s'utilitzen en aplicacions de defensa, però també s'utilitzen en l'assistència sanitària, com ara les ressonàncies magnètiques.
(3) Gravímetres& Gradiòmetres- Mesuen la força i la variació del camp de gravetat, respectivament. Les aplicacions actuals inclouen fenòmens geofísics del subsòl i s'utilitzen principalment en el sector energètic per trobar embassaments.
(4) Termòmetres& Baròmetres (MsuavitzantTtemperatura& AatmosfèricaPtranquil·litzar,Rconcretament)- Aquestes eines especialitzades són molt més sensibles que les que s'utilitzen normalment i aconsegueixen una major precisió en aplicacions crítiques com ara submarins o avions mitjançant l'ús de núvols d'àtoms freds i dispositius d'interfície quàntica superconductora.
(5) EspecífiquesSensingintAaplicacionsWithQuantumCimputant oCcomunicacions oA Ccombinació deBoth- aquestes aplicacions s'han de desenvolupar encara més a mesura que la informàtica quàntica i les tecnologies de comunicació maduren.
Inicialment, la tecnologia de detecció quàntica es va utilitzar en productes que veiem habitualment avui dia, com ara les càmeres digitals. La propera generació de tecnologia de detecció quàntica que estigui disponible comercialment beneficiarà els fabricants de diverses maneres: proporcionant una sensibilitat extremadament alta en les mesures on es requereixen precisió i exactitud, i per l'aparició regular de nous casos d'ús en l'aeroespacial, biomèdic i químic. , automoció i telecomunicacions. Això és possible perquè aquests sensors utilitzen les propietats quàntiques dels sistemes per mesurar petits canvis físics i característiques en aquests sistemes.
La propera generació de tecnologia de detecció quàntica està dissenyada per ser més petita, més lleugera i més rendible que la seva predecessora, i ofereix una resolució de mesurament increïblement alta en comparació amb les tecnologies de detecció tradicionals. Els primers casos d'ús inclouen mesures de control de qualitat en productes d'alta qualitat mitjançant la identificació de petits defectes, mesures rigoroses en productes de precisió i proves no destructives mesurant el que s'amaga sota la superfície.
Les barreres actuals per a l'adopció de tecnologies de detecció quàntica de nova generació inclouen els costos i el temps de desenvolupament, que podrien retardar l'adopció a tota la indústria. Altres reptes inclouen la integració de nous sensors amb els marcs de dades existents i l'estandardització dins de la indústria, qüestions que reflecteixen molts dels reptes d'adopció i assimilació de tecnologies emergents. Les indústries que són menys sensibles als preus i que es beneficiaran més prendran el lideratge. Un cop les indústries de defensa, biotecnologia i automoció hagin demostrat aplicacions i casos de negoci per a aquestes tecnologies sensibles, apareixeran casos d'ús addicionals a mesura que la tecnologia evolucioni i s'escalfi. Els mètodes i tècniques per mesurar a resolucions més altes seran encara més importants a mesura que la indústria manufacturera adopti noves tecnologies per millorar la precisió i la flexibilitat sense sacrificar la qualitat o la productivitat.
És important centrar-se en els beneficis que es poden obtenir combinant altres tecnologies líders amb la detecció quàntica, com ara les xarxes sense fil. Les indústries relacionades amb la fabricació, com la construcció i la mineria, també es beneficiaran. Si la tecnologia pot desenvolupar aquests sensors perquè siguin prou petits i barats, també podrien entrar al vostre telèfon intel·ligent.
Hora de publicació: 30-gen-2024