이 기사에서는 양자 감지 기술의 유형, 이것이 제조에 미치는 영향, 해당 분야가 향하는 방향에 대해 논의합니다. 믿거나 말거나, 양자 감지는 50년 넘게 존재해 온 기술 분야로 현재는 LIDAR, 자기공명영상(MRI), 광전지 등의 레이저에 널리 사용되고 있습니다.
사회는 이미 이러한 기술의 이점을 누리고 있지만 널리 논의되는 양자 컴퓨팅 및 양자 통신만큼 잘 알려져 있지는 않습니다. 자주 인용되는 '양자 이점'은 양자 컴퓨터가 매우 짧은 시간 내에 문제를 해결하여 이전에는 비현실적이고 복잡한 문제를 실현 가능하게 만드는 능력을 말합니다. 양자 통신은 사이버 보안의 맥락에서 자주 논의됩니다. 두 영역 모두 빠르게 성장하고 있지만, 유비쿼터스화되려면 아직 몇 년이 걸립니다.
양자 감지에 대한 주요 접근 방식은 포토닉스와 고체 시스템입니다. 포토닉스는 다양한 방식으로 빛의 조작을 다루는 반면, 고체 시스템은 자극(측정하려는 것)과의 상호 작용의 결과로 변화하는 알려진 양자 상태에 있는 센서를 다룹니다. 이러한 접근 방식 내에서 양자 감지 기술은 5가지 범주로 분류되며 상호 보완적인 장점을 갖습니다.
(1) 양자영상- 양자 라이더/레이더를 사용하여 움직이거나 숨겨진 물체를 감지하며, 가장 잘 알려진 응용 분야는 국방입니다.
(2) 양자 전자기 센서- 이 센서는 질소 결손 중심, 원자 증기 및 초전도 회로를 사용하여 동적 전자기장을 측정합니다. 이는 국방 응용 분야에도 사용되지만 MRI와 같은 의료 분야에도 사용됩니다.
(3) 중력계& G복사계- 중력장의 세기와 변화를 각각 측정합니다. 현재 응용 분야에는 지하의 지구물리학적 현상이 포함되며 주로 에너지 부문에서 저장소를 찾는 데 사용됩니다.
(4) 온도계& B방향계(M안심하다T온도& A대기의P안심시키다,R각각)- 이러한 특수 도구는 일반적으로 사용되는 도구보다 훨씬 더 민감하며 저온 원자 구름 및 초전도 양자 인터페이스 장치를 사용하여 잠수함이나 항공기와 같은 중요한 응용 분야에서 더 높은 정확도를 달성합니다.
(5) 구체적S엔징A응용W그것Q만세C계산하거나C통신 또는A C의 조합B기타- 양자 컴퓨팅 및 통신 기술이 성숙해짐에 따라 이러한 애플리케이션은 더욱 개발되어야 합니다.
초기에는 디지털 카메라 등 오늘날 우리가 흔히 볼 수 있는 제품에 양자 센싱 기술이 사용됐다. 상업적으로 이용 가능한 차세대 양자 감지 기술은 정밀도와 정확성이 요구되는 측정에서 매우 높은 감도를 제공하고 항공우주, 생물의학, 화학 분야에서 새로운 사용 사례가 정기적으로 출현함으로써 제조업체에 여러 가지 이점을 제공할 것입니다. , 자동차, 통신 산업. 이는 이러한 센서가 시스템의 양자 특성을 활용하여 해당 시스템의 작은 물리적 변화와 특징을 측정하기 때문에 가능합니다.
차세대 양자 센싱 기술은 이전 세대보다 더 작고, 가볍고, 비용 효율적으로 설계되었으며, 기존 센싱 기술에 비해 놀라울 정도로 높은 측정 해상도를 제공합니다. 초기 사용 사례에는 작은 결함을 식별하여 고품질 제품에 대한 품질 관리 측정, 정밀 제품에 대한 엄격한 측정, 표면 아래에 숨겨진 것을 측정하는 비파괴 테스트가 포함됩니다.
차세대 양자 감지 기술 채택에 대한 현재의 장벽에는 개발 비용과 시간이 포함되어 있어 업계 전반에 걸쳐 채택이 지연될 수 있습니다. 다른 과제에는 새로운 센서를 기존 데이터 프레임워크와 통합하고 업계 내 표준화가 포함됩니다. 이는 새로운 기술을 채택하고 동화하는 데 따른 많은 과제를 반영하는 문제입니다. 가격에 덜 민감하고 가장 큰 혜택을 받을 산업이 선두를 차지할 것입니다. 방위산업, 생명공학, 자동차 산업이 이러한 민감한 기술에 대한 애플리케이션과 비즈니스 사례를 시연한 후에는 기술이 발전하고 확장됨에 따라 추가적인 사용 사례가 나타날 것입니다. 제조 산업이 품질이나 생산성을 저하시키지 않고 정확성과 유연성을 향상시키기 위해 새로운 기술을 채택함에 따라 더 높은 해상도로 측정하는 방법과 기술은 더욱 중요해질 것입니다.
무선 네트워크 등 다른 선도적인 기술을 양자 센싱과 결합하여 실현할 수 있는 이점에 초점을 맞추는 것이 중요합니다. 건설, 광업 등 제조업 관련 산업도 수혜를 입을 것이다. 기술이 이러한 센서를 충분히 작고 저렴하게 개발할 수 있다면 잠재적으로 스마트폰에도 적용될 수 있습니다.
게시 시간: 2024년 1월 30일