綜合
一些量子傳感器使用原子感知變化,這是因為原子可以被精確地控制和測量。在量子理論中,諸如原子一類的粒子的波狀運動特性,使得其可以進(jìn)行空間擴(kuò)展。而量子在疊加狀態(tài)下會表現(xiàn)的對周圍環(huán)境十分敏感,這一特征是其被用作精密傳感器的關(guān)鍵。
例如,在原子干涉儀中,原子被聚集為細(xì)小的云狀物體。精準(zhǔn)地激光脈沖控制這些云狀物體的移動。原子的波狀特性使其相互進(jìn)行干擾,猶如水面波紋的運動狀態(tài),如果這些原子的運動只受重力影響的話,那么它對重力的感知就會非常精確。
大多數(shù)磁場傳感器使用的都是嵌入在諸如金剛石和或硅材料中的原子。而光子傳感器因為利用光子,故可以檢測分子的光學(xué)性質(zhì)以及測量微弱的化學(xué)痕跡。我們還可以使用量子技術(shù)來提高一些如MEMS(微電子機(jī)械系統(tǒng))經(jīng)典設(shè)備的讀出效率。
目前,我們已經(jīng)可以利用量子傳感器來測量加速度、重力、時間、壓力、溫度和磁場等精確性參數(shù)。而在未來,基于量子糾纏現(xiàn)象所開出來的傳感器在有效性上可以做到更進(jìn)一步。