科学家 量子传感器将引发一场改革

利用原子和光的基本特征，量子传感器能监测世界。粒子的量子态对环境极其敏感，如果制造量子计算机有问题的话，这是传感的优点。使用粒子作为探针的量子传感器可以比设计或基于化学或电信号的经典设备更精确地量化加速度、磁场、旋转、重力和时间的流逝。

即便如此，GPS 接收器从军方、精通技术的徒步旅行者和船长使用的专业设备转变为为智能手机和汽车提供导航，还是用了20 年的时间。现在，量子界需要建立类似的途径来实现其他类型量子传感器的商业利益。

工业界的创新者很少会对仅仅证明一个概念的实验室结果感到兴奋。他们想知道设备是否可以针对特定应用可靠地工作，并且有利于他们的企业财务。研究人员需要确保任何投放市场的传感器都是稳健可靠的，可以重复制造且具有成本效益，并且与其他使用中的系统兼容。实际上，这可能意味着重新设计该技术的许多方面。但是每一次战略的调整都会带来很多新的不可预知的挑战。

我们在实验室中首次展示的版本是一辆小型货车那么大，桌子上摆满了光学元件以及电子系统和电源的机架。它由定制零件制成，并由手工调校。将此设备带到实验室外，通过局部重力的微小变化4来感知地下隧道，意味着要使所有组件更坚固、更小、更便宜，并提高它们的性能。

我们的物理学家和工程师必须找到在不同温度下控制激光束的方法，将其置于真空中以避免空气湍流，并使激光脉冲化以减少杂散磁场的影响。正在进行的工作是在移动平台上操作该设备以简化部署，提高其灵敏度和带宽以加快绘图速度，并将其尺寸减小到背包的大小，以便可以安装在无人机上以测量大面积区域。这种方法的缺点是成本高，并且需要专门的工具来进行操作。

（编辑：银川站长网）

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