量子传感器测量电场和磁场的微小变化以及运动，这些测量是在原子水平上进行的。在这个尺度上，来自单个原子的信息，而不是来自大量原子的信息，使量子传感器能够进行指数级的更精确、更彻底、更有效和更多产的测量。利用最少量的能量和物质，量子传感器可以探测和测量时间、重力、温度、压力、旋转、加速度、频率以及磁场和电场的最小变化。
量子计算已经讨论了多年，但尚未投入公共使用，而量子传感已经在磁共振成像(MRI)机器等产品中使用了几十年。同样，微波原子钟和超导量子干涉装置(squid)也已经使用量子传感器几十年了。下一代量子传感技术正在融合。它包括重力传感器，氮空位(NV)传感器和其他创新。下一代应用程序至少分为8个类别，并且在成熟度和市场潜力方面有所不同。
量子传感器的应用。麦肯锡的来源。
不存在替代技术的应用将获得最具竞争力的努力。然而，量子传感器能够以与现有方法相当或更低的价格提供比现有传感器更高的灵敏度，也将具有商业吸引力。用于下一代量子传感的技术包括中性原子、捕获离子、光子学、自旋量子比特、超导电路和基本粒子。
在研究环境中，量子传感器可以测量大脑产生的磁场来诊断神经系统疾病。量子传感器的类型及其在医学等领域的潜在应用包括:
温度计通过使用原子或离子以高精度和准确性测量温度可以在材料科学，医疗诊断和食品安全等领域找到应用。
化学传感器可用于环境监测、医疗诊断和食品安全等领域，具有较高的灵敏度和特异性。
成像传感器利用光子或原子的特性来创建物体或材料的高分辨率图像，可以在医学成像、材料科学和监控方面找到应用。
原子钟这种技术利用铯或铷原子等材料中高度稳定和可预测的原子振荡，以极高的精度测量时间，目前正应用于GPS导航和科学研究。
磁力计利用原子或离子的特性来测量磁场可以在地质学、医学诊断和材料科学中找到应用。
比重计测量引力场可用于地球物理和导航目的。
干涉仪利用光子的干涉模式来测量长度或距离在计量学、显微镜学和精密工程中都很有用。
在医学领域，量子传感器正被用于开发用于各种医学应用和生物医学研究的新诊断工具，用于:
- 用可穿戴传感器头盔记录大脑活动
- 神经元回路和单神经元磁强计快速临床试验
- 细胞发育和内热产生
- 代谢组学研究
图片来源:Cerca Magnetics Limited
例如，基于光泵磁强计(OPM)的脑磁图(MEG)可以检测矢量磁场，与目前在MEG中使用的squid不同，它们不需要低温操作。正在进行的opm小型化工作使原型opm - meg得以构建，并为现实世界的应用铺平了道路。
参考文献
https://research.aimultiple.com/quantum-sensors/
https://www.nature.com/articles/s42254-023-00558-3
https://www.cercamagnetics.com/cerca-opm-meg
了下:传感器提示
