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量子传感器为新技术铺平道路
来源:互联网 发表于 2023/8/29

图片来源:pixabay/cc0 public domain


挪威工业界和大学在量子物理传感器方面加强合作对社会来说是一个双赢的局面。这种传感器可以在矿产开采和农业等多种领域提供新的机会。


关于量子计算机的潜力有很多讨论。很少有人意识到,量子物理学有更完善的实际应用,与挪威的公司和工业直接相关。


量子物理效应可以用来制造超灵敏的传感器,以测量磁场和地球结构、运动和引力场的变化。这些震级的准确读数在挪威工业中有明确的应用,例如在土地和海底勘探中提取矿物和其他资源。


尽管量子计算机有可能在未来从根本上推动信息技术的发展,但将量子物理学所能提供的高精度读数付诸实践的时机已经成熟。


高灵敏度测量装置


对量子传感器的研究旨在利用量子力学的基本原理开发高灵敏度的测量设备。


传统的传感器受到检测方法灵敏度的限制,但新技术可能远远超过这种限制。


这些测量装置充分利用物质的波动特性来测量物理量级,如磁场、电场、温度、压力甚至引力波。


这种传感器的一个例子是原子钟,它利用原子的振动频率以较高的精度测量时间。量子传感器的其他例子包括可以探测小磁场的磁力计。


量子传感器的许多应用领域

量子传感器可以改变导航和医学成像等领域。


矿产勘探和农业等接地气的领域也是如此。在矿产勘探中,量子传感器可以探测到传统勘探方法难以发现的矿物。


这将使我们能够在与今天完全不同的深度探索矿藏。


它将允许农民获得有关土壤肥力、作物健康和用水的详细信息。这些信息可以用来优化作物和减少浪费。


通过提供有关土壤和矿物特性的详细信息,这种新型传感器可以帮助减少这些行业对环境的影响,使其更具可持续性,为绿色转型做出贡献。


量子传感器是全球社区的核心

这些都是国际社会需要考虑的重要问题,以便可持续地养活不断增长的人口。


毫无疑问,这一领域的基础研究是必不可少的。量子传感器只是自然科学基础研究在创造重要技术突破方面至关重要的众多例子之一。


在挪威,equinor和yara等主要行业参与者拥有支持所需的免费基础研究所需的资金实力。挪威研究理事会还需要获得必要的资金,以充分资助免费的基础研究。


需要对基础研究进行投资


物理学的基础研究对于新技术的发现至关重要——只要看看19世纪和20世纪发生的事情就知道了。


19世纪后期的电磁波实验为利用无线电波进行远距离通信奠定了基础。


20世纪初出现的关于原子受激辐射的想法导致了激光技术。


20世纪80年代末,在没有任何实际用途的情况下,对磁体电阻的实验读数在十年后改变了磁存储技术。这是谷歌、苹果、微软和facebook庞大的存储云的基础。


通过超纯光纤电缆传输电磁信号的细致基础研究为世界上重要的基础设施——互联网奠定了基础。


我们还可以举出许多其他的例子。我们今天使用的许多重要技术都起源于几十年前进行的基础研究。

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