七类量子传感器包括化学传感器、时钟、重力计、成像、插图、磁强计和温度计几类量子传感器已经使用,更多类型传感器正在开发实现商业化可用于从地球科学到分子生物学和宽带分电半导体等各种应用
化学传感器
量子化学传感器可识别高精度化学富集或单分子变化核磁共振分光谱结合电核双共振分光检测器常用来确定溶解有机分子结构并用在材料科学中 监控分子物理 研究晶体 非晶体素
时钟
时钟是最开发量子传感器单离子激光冷却电磁离网测量时间使用离子振荡用紫外线激光UV频率比国家标准技术学院等常用时间标准所用的微波高约10万倍高频操作提高精度举例说 NIST-F1原子时钟预计精确度为1秒不错,但量子钟比较好精确到3+10亿分之一
量子钟还用于提高其他传感器的精度精确定时法用于传感器技术-即超分辨率-即多传感器测量与精确时标相接软件用于合并顺序传感器测量并实现更高分辨率
重力计
和量子钟一样 量子重力计已经被广泛使用科学家、测量员和土木工程师使用常用技术用原子冷却近绝对零并自由下降举例说,重力计设计使用激光冷原子依赖波粒二元和量子质波干扰测量原子下降加速工具可跟踪引力值随时间变化图1)
映射
量子成像传感器正在开发中供磁共振成像系统使用量子MRI依赖电磁场纠结制作比经典MRI机器高分辨率图像当前MRI扫描器使用强磁场、磁场梯度和无线电波生成图像
量子幽灵成像是通向量子MRIs的可能路径量子幽灵图像使用嵌入光子配对,其中只有一对成员与对象交互作用需要精确定时识别嵌入式对检测成对后,图像可重构图2)
Interferometers
量子插图仍在开发中,预期比经典插图敏感度多级提高测量量子粒子干扰模式变化,如光子设计中测微变位 温度或速度最近一些努力正在研究量子纠葛如何用于提高量子插图的敏感度
磁强计
量子磁强使用子原子粒子旋转像核或无价电子高敏感度并用于从地质测量到脑成像等一系列应用使用一种极化类型 粒子引入环境磁场频率分解可转换成磁场测量
温度计
超敏感温度计使用量子纠葛制作视设计而定,这些温度计可检测消失小温度变化用于实验室研究 和宇宙科学探索在一个例子中,原子与量子气纠缠并用测量温度比外层空间温度低十亿倍
引用
量子感应机新感应机IEEE频谱
绝对量子重力,ixlue
高级量子磁强计技术Gem系统
高分辨率NMR任意磁场通信物理
量子梯度Sandia国家实验室
量子重力感测NKT摄影
量子逻辑时钟维基百科
量子传感器监控硅碳化装置内温度AIP发布
研究人员使用SPAD检测器实现3D量子鬼成像光学
SBQantum测试空间量子磁度计-设计绘制地球磁场EurekaAlert
文件基础:传感器提示
