【儀商網(wǎng)-儀器儀表科技】近期提及量子技術，人們往往會立刻想到復雜的新型量子計算機。大眾媒體可能仍將更多關注量子計算，但是，相對來說鮮為人知的量子傳感，它的應用領域更廣，并正快速走向市場。

量子傳感覆蓋了運動傳感（包括加速度、旋轉(zhuǎn)和重力）、電場、磁場以及成像應用。量子傳感的優(yōu)勢包括：

■ 覆蓋廣闊頻率非常精確地測量電場和磁場。

■ 根據(jù)原子性質(zhì)測量物理量，因此不會出現(xiàn)漂移且無需校準。

■ 使用量子糾纏來提高靈敏度或精度。

利用量子傳感，可能很快就能實現(xiàn)完美的水下導航，感知重力變化從而揭示潛在的火山活動、氣候變化以及地震，行動間監(jiān)視大腦活動，甚至“觀測”轉(zhuǎn)角后方的區(qū)域。在我們的日常生活中，量子傳感可以確保穩(wěn)定而精確的導航，增強醫(yī)學成像，還能告訴我們腳下的地底有什么。

現(xiàn)代數(shù)字生活的核心前提之一，是時間和位置數(shù)據(jù)的持續(xù)可用性。微小的中斷可能會帶來巨大的經(jīng)濟后果，除了汽車駕駛之外，可靠的導航還是航空航天、漁業(yè)、供應鏈、緊急服務甚至股票市場的核心。

不過，目前的導航系統(tǒng)主要依賴于GPS系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于非常容易被干擾或誤導的無線電接收機。事實上，只要具備一定的專業(yè)知識，人們就可以利用市售的硬件搭建一套偽造GPS信號的系統(tǒng)。

而量子導航系統(tǒng)使用的信號很難偽造，因為它們基于自然的基本特性。從而可以構(gòu)建更加安全的系統(tǒng)，防止發(fā)生意外、故障或惡意攻擊。

目前，利用磁共振成像（MRI）掃描儀可以生成大腦的3D模型，醫(yī)生可以用來診斷、監(jiān)測和治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病以及其它身體創(chuàng)傷。但這類系統(tǒng)非常昂貴、龐大且有噪聲，并且，通常需要患者保持完全靜止的狀態(tài)。

采用量子傳感技術，可使更小巧的便攜式醫(yī)療成像系統(tǒng)成為可能。甚至有可能創(chuàng)建一種可以在患者日常生活中監(jiān)控其大腦磁場的系統(tǒng)。這將為臨床醫(yī)生提供更多、更有價值的數(shù)據(jù)，同時減輕患者的壓力。

量子傳感其它激動人心的應用還包括自動駕駛，因為某些量子傳感器可以“看到”轉(zhuǎn)角后方的區(qū)域，當然還包括國防應用，極其靈敏的量子磁傳感系統(tǒng)可以探測潛艇等水下物體。

石油、天然氣和采礦業(yè)需要知道這些原材料的準確位置；能源和公用事業(yè)公司需要知道他們的管道在哪里；國防和執(zhí)法部門則常常需要勘探隧道；考古學家也希望可以得到遺失多年建筑物的完整圖片。這些需求顯而易見，但并不容易實現(xiàn)。探地雷達等技術是很不錯，但還沒有達到令我們滿意的程度。

利用冷原子系統(tǒng)的量子傳感可以通過測繪局部重力觀測地下數(shù)十米的深度?？蒲袡C構(gòu)現(xiàn)在開發(fā)的地面系統(tǒng)已經(jīng)接近所需要的精度，最終，它們可以由無人機攜帶進行飛行探測，實現(xiàn)快速地下勘探，這對于各個行業(yè)都非常有用，還可以改善導航。

目前，這些系統(tǒng)通?；诎嘿F的光學組件，因而非常龐大、復雜且仍處于實驗階段。但這一切正在改變。近期的一項“創(chuàng)新英國”計劃，創(chuàng)建了一款世界上最小的量子導航原型系統(tǒng)。隨著相關組件的商品化和集成化，第二代和第三代量子導航系統(tǒng)預計將進一步縮小尺寸。

英國格拉斯哥大學引力研究所的研究人員利用微米和納米技術在硅晶圓上制造了一款微型量子重力儀

這意味著量子傳感器將在3~5年內(nèi)開始在某些細分的醫(yī)療和國防應用中投入市場。在這個日益依賴傳感器和傳感技術的時代，它們有潛力提供重要的競爭優(yōu)勢。

各種傳感器相關的開發(fā)機構(gòu)或商業(yè)組織需要把握量子傳感技術的發(fā)展動態(tài)，更有前瞻性更有實力的機構(gòu)，可以率先嘗試利用這種新技術感知我們周圍的世界。