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- 量子傳感器為新技術(shù)鋪平道路
- 來源：互聯(lián)網(wǎng) 發(fā)表于 2023/8/29
圖片來源:Pixabay/CC0 Public Domain
挪威工業(yè)界和大學(xué)在量子物理傳感器方面加強(qiáng)合作對(duì)社會(huì)來說是一個(gè)雙贏的局面。這種傳感器可以在礦產(chǎn)開采和農(nóng)業(yè)等多種領(lǐng)域提供新的機(jī)會(huì)。
關(guān)于量子計(jì)算機(jī)的潛力有很多討論。很少有人意識(shí)到，量子物理學(xué)有更完善的實(shí)際應(yīng)用，與挪威的公司和工業(yè)直接相關(guān)。
量子物理效應(yīng)可以用來制造超靈敏的傳感器，以測(cè)量磁場(chǎng)和地球結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)和引力場(chǎng)的變化。這些震級(jí)的準(zhǔn)確讀數(shù)在挪威工業(yè)中有明確的應(yīng)用，例如在土地和海底勘探中提取礦物和其他資源。
盡管量子計(jì)算機(jī)有可能在未來從根本上推動(dòng)信息技術(shù)的發(fā)展，但將量子物理學(xué)所能提供的高精度讀數(shù)付諸實(shí)踐的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟。
高靈敏度測(cè)量裝置
對(duì)量子傳感器的研究旨在利用量子力學(xué)的基本原理開發(fā)高靈敏度的測(cè)量設(shè)備。
傳統(tǒng)的傳感器受到檢測(cè)方法靈敏度的限制，但新技術(shù)可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過這種限制。
這些測(cè)量裝置充分利用物質(zhì)的波動(dòng)特性來測(cè)量物理量級(jí)，如磁場(chǎng)、電場(chǎng)、溫度、壓力甚至引力波。
這種傳感器的一個(gè)例子是原子鐘，它利用原子的振動(dòng)頻率以較高的精度測(cè)量時(shí)間。量子傳感器的其他例子包括可以探測(cè)小磁場(chǎng)的磁力計(jì)。
量子傳感器的許多應(yīng)用領(lǐng)域
量子傳感器可以改變導(dǎo)航和醫(yī)學(xué)成像等領(lǐng)域。
礦產(chǎn)勘探和農(nóng)業(yè)等接地氣的領(lǐng)域也是如此。在礦產(chǎn)勘探中，量子傳感器可以探測(cè)到傳統(tǒng)勘探方法難以發(fā)現(xiàn)的礦物。
這將使我們能夠在與今天完全不同的深度探索礦藏。
它將允許農(nóng)民獲得有關(guān)土壤肥力、作物健康和用水的詳細(xì)信息。這些信息可以用來優(yōu)化作物和減少浪費(fèi)。
通過提供有關(guān)土壤和礦物特性的詳細(xì)信息，這種新型傳感器可以幫助減少這些行業(yè)對(duì)環(huán)境的影響，使其更具可持續(xù)性，為綠色轉(zhuǎn)型做出貢獻(xiàn)。
量子傳感器是全球社區(qū)的核心
這些都是國際社會(huì)需要考慮的重要問題，以便可持續(xù)地養(yǎng)活不斷增長的人口。
毫無疑問，這一領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究是必不可少的。量子傳感器只是自然科學(xué)基礎(chǔ)研究在創(chuàng)造重要技術(shù)突破方面至關(guān)重要的眾多例子之一。
在挪威，Equinor和Yara等主要行業(yè)參與者擁有支持所需的免費(fèi)基礎(chǔ)研究所需的資金實(shí)力。挪威研究理事會(huì)還需要獲得必要的資金，以充分資助免費(fèi)的基礎(chǔ)研究。
需要對(duì)基礎(chǔ)研究進(jìn)行投資
物理學(xué)的基礎(chǔ)研究對(duì)于新技術(shù)的發(fā)現(xiàn)至關(guān)重要——只要看看19世紀(jì)和20世紀(jì)發(fā)生的事情就知道了。
19世紀(jì)后期的電磁波實(shí)驗(yàn)為利用無線電波進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信奠定了基礎(chǔ)。
20世紀(jì)初出現(xiàn)的關(guān)于原子受激輻射的想法導(dǎo)致了激光技術(shù)。
20世紀(jì)80年代末，在沒有任何實(shí)際用途的情況下，對(duì)磁體電阻的實(shí)驗(yàn)讀數(shù)在十年后改變了磁存儲(chǔ)技術(shù)。這是谷歌、蘋果、微軟和Facebook龐大的存儲(chǔ)云的基礎(chǔ)。
通過超純光纖電纜傳輸電磁信號(hào)的細(xì)致基礎(chǔ)研究為世界上重要的基礎(chǔ)設(shè)施——互聯(lián)網(wǎng)奠定了基礎(chǔ)。
我們還可以舉出許多其他的例子。我們今天使用的許多重要技術(shù)都起源于幾十年前進(jìn)行的基礎(chǔ)研究。
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