ในบทความนี้ เราจะพูดถึงประเภทของเทคโนโลยีการตรวจจับควอนตัม ผลกระทบต่อการผลิต และทิศทางของสาขาวิชานี้ เชื่อหรือไม่ การตรวจจับควอนตัมเป็นสาขาเทคโนโลยีที่มีมานานกว่า 50 ปี และปัจจุบันมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเลเซอร์ เช่น LIDAR การสร้างภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRI) และเซลล์แสงอาทิตย์
แม้ว่าสังคมจะได้รับประโยชน์จากเทคโนโลยีเหล่านี้แล้ว แต่ก็ยังไม่เป็นที่รู้จักมากนักในฐานะคอมพิวเตอร์ควอนตัมและการสื่อสารควอนตัมที่มีการกล่าวถึงกันอย่างแพร่หลาย "ข้อได้เปรียบทางควอนตัม" ที่อ้างถึงบ่อยครั้งหมายถึงความสามารถของคอมพิวเตอร์ควอนตัมในการแก้ปัญหาในระยะเวลาอันสั้นมาก ทำให้ปัญหาที่ซับซ้อนและทำไม่ได้ก่อนหน้านี้เป็นไปได้ การสื่อสารควอนตัมมักถูกกล่าวถึงในบริบทของความปลอดภัยทางไซเบอร์ ทั้งสองพื้นที่มีการเติบโตอย่างรวดเร็ว แต่ยังอีกหลายปีกว่าจะแพร่หลาย
วิธีการหลักในการตรวจจับควอนตัมคือระบบโฟโตนิกส์และระบบโซลิดสเตต โฟโตนิกส์จัดการกับการควบคุมแสงในรูปแบบต่างๆ ในขณะที่ระบบโซลิดสเตตจัดการกับเซ็นเซอร์ที่อยู่ในสถานะควอนตัมที่ทราบ ซึ่งเปลี่ยนแปลงอันเป็นผลจากการมีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งเร้า (สิ่งที่คุณต้องการวัด) ภายในแนวทางเหล่านี้ เทคโนโลยีการตรวจจับควอนตัมแบ่งออกเป็นห้าประเภทที่แตกต่างกันและมีจุดแข็งที่เสริมกัน
(1) การถ่ายภาพควอนตัม- การใช้ควอนตัมไลดาร์/เรดาร์เพื่อตรวจจับวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่หรือถูกซ่อน โดยขอบเขตการใช้งานที่รู้จักกันดีที่สุดคือการป้องกันประเทศ
(2) เซ็นเซอร์แม่เหล็กไฟฟ้าควอนตัม- เซ็นเซอร์เหล่านี้วัดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าแบบไดนามิกโดยใช้ศูนย์ว่างไนโตรเจน ไอระเหยของอะตอม และวงจรตัวนำยิ่งยวด นอกจากนี้ยังใช้ในด้านการป้องกัน แต่ยังใช้ในการดูแลสุขภาพด้วย เช่น MRI
(3) กราวิมิเตอร์- Gเรดิโอมิเตอร์- วัดความแรงและความแปรผันของสนามแรงโน้มถ่วงตามลำดับ การใช้งานในปัจจุบันรวมถึงปรากฏการณ์ทางธรณีฟิสิกส์ในใต้ผิวดิน และส่วนใหญ่ใช้ในภาคพลังงานเพื่อค้นหาแหล่งกักเก็บ
(4) เทอร์โมมิเตอร์- Bอะโรมิเตอร์ (MสบายใจTอุณหภูมิ- AบรรยากาศPมั่นใจ,Rตามลำดับ)- เครื่องมือพิเศษเหล่านี้ไวกว่าเครื่องมือที่ใช้ตามปกติมาก และให้ความแม่นยำสูงกว่าในการใช้งานที่สำคัญๆ เช่น เรือดำน้ำหรือเครื่องบิน ผ่านการใช้คลาวด์อะตอมเย็นและอุปกรณ์อินเทอร์เฟซควอนตัมตัวนำยิ่งยวด
(5) เฉพาะเจาะจงSการรับAการใช้งานWฉันQอวนตัมCการคำนวณหรือCการสื่อสารหรือA CการผสมผสานของBอื่น ๆ- แอปพลิเคชันเหล่านี้จำเป็นต้องได้รับการพัฒนาเพิ่มเติมเมื่อเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ควอนตัมและการสื่อสารเติบโตเต็มที่
ในตอนแรก เทคโนโลยีการตรวจจับควอนตัมถูกนำมาใช้ในผลิตภัณฑ์ที่เราพบเห็นกันทั่วไปในปัจจุบัน เช่น กล้องดิจิตอล เทคโนโลยีการตรวจจับควอนตัมเจเนอเรชันถัดไปที่มีจำหน่ายในท้องตลาดจะเป็นประโยชน์ต่อผู้ผลิตในหลายๆ ด้าน: ด้วยการให้ความไวที่สูงมากในการวัดที่จำเป็นต้องมีความแม่นยำและแม่นยำ และโดยการเกิดขึ้นของกรณีการใช้งานใหม่ๆ เป็นประจำในการบินและอวกาศ ชีวการแพทย์ เคมี อุตสาหกรรมยานยนต์และโทรคมนาคม สิ่งนี้เป็นไปได้เนื่องจากเซ็นเซอร์เหล่านี้ใช้คุณสมบัติควอนตัมของระบบเพื่อวัดการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและคุณสมบัติเล็กๆ น้อยๆ ในระบบเหล่านั้น
เทคโนโลยีการตรวจจับควอนตัมเจเนอเรชันถัดไปได้รับการออกแบบให้มีขนาดเล็กลง เบากว่า และคุ้มค่ากว่ารุ่นก่อน และให้ความละเอียดในการวัดที่สูงอย่างไม่น่าเชื่อเมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีการตรวจจับแบบดั้งเดิม กรณีการใช้งานในช่วงแรกประกอบด้วยการวัดการควบคุมคุณภาพของผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงโดยการระบุข้อบกพร่องเล็กๆ น้อยๆ การวัดอย่างเข้มงวดสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีความแม่นยำ และการทดสอบแบบไม่ทำลายโดยการวัดสิ่งที่ซ่อนอยู่ใต้พื้นผิว
อุปสรรคในปัจจุบันในการนำเทคโนโลยีการตรวจจับควอนตัมยุคถัดไปมาใช้ ได้แก่ ต้นทุนและเวลาในการพัฒนา ซึ่งอาจส่งผลให้การปรับใช้ทั่วทั้งอุตสาหกรรมล่าช้า ความท้าทายอื่นๆ ได้แก่ การรวมเซ็นเซอร์ใหม่เข้ากับกรอบข้อมูลที่มีอยู่และการกำหนดมาตรฐานภายในอุตสาหกรรม ซึ่งเป็นประเด็นที่สะท้อนถึงความท้าทายหลายประการในการรับและผสมผสานเทคโนโลยีเกิดใหม่ อุตสาหกรรมที่มีความอ่อนไหวต่อราคาน้อยกว่าและจะได้รับประโยชน์สูงสุดจะเป็นผู้นำ เมื่ออุตสาหกรรมการป้องกัน เทคโนโลยีชีวภาพ และยานยนต์ได้สาธิตการใช้งานและกรณีทางธุรกิจสำหรับเทคโนโลยีที่มีความละเอียดอ่อนเหล่านี้ กรณีการใช้งานเพิ่มเติมจะเกิดขึ้นเมื่อเทคโนโลยีพัฒนาและปรับขนาด วิธีการและเทคนิคในการวัดที่ความละเอียดสูงจะมีความสำคัญมากยิ่งขึ้น เนื่องจากอุตสาหกรรมการผลิตนำเทคโนโลยีใหม่ๆ มาใช้เพื่อปรับปรุงความแม่นยำและความยืดหยุ่น โดยไม่กระทบต่อคุณภาพหรือความสามารถในการผลิต
สิ่งสำคัญคือต้องมุ่งเน้นไปที่ประโยชน์ที่จะได้รับจากการผสานรวมเทคโนโลยีชั้นนำอื่นๆ เข้ากับการตรวจจับควอนตัม เช่น เครือข่ายไร้สาย อุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับการผลิต เช่น การก่อสร้างและเหมืองแร่ ก็จะได้รับประโยชน์เช่นกัน หากเทคโนโลยีสามารถพัฒนาเซ็นเซอร์เหล่านี้ให้มีขนาดเล็กและราคาถูกพอได้ ก็อาจเข้ามาอยู่ในสมาร์ทโฟนของคุณได้ด้วยเช่นกัน
เวลาโพสต์: 30 ม.ค. 2024