An dësem Artikel wäerte mir d'Aarte vu Quantesensortechnologien, hiren Impakt op d'Produktioun an d'Entwécklung vum Beräich diskutéieren. Gleeft et oder net, Quantesensor ass en Technologieberäich, dat et zënter méi wéi 50 Joer gëtt a gëtt elo wäit verbreet a Laseren wéi LIDAR, Magnéitresonanztomographie (MRT) a Photovoltaikzellen agesat.
Och wann d'Gesellschaft scho vun de Virdeeler vun dësen Technologien profitéiert, si se net sou bekannt wéi déi wäit diskutéiert Quantecomputer an d'Quantekommunikatioun. Den dacks genannten "Quantevirdeel" bezitt sech op d'Fäegkeet vu Quantecomputer, Problemer a ganz kuerzer Zäit ze léisen, wouduerch virdru onpraktesch a komplex Problemer machbar sinn. Quantekommunikatioun gëtt dacks am Kontext vun der Cybersécherheet diskutéiert. Béid Beräicher wuessen séier, awer et ass nach e puer Joer dovun ewech, datt se allgegegenwärteg sinn.
Déi wichtegst Approche fir d'Quantesensorik sinn d'Photonik a Festkierpersystemer. D'Photonik beschäftegt sech mat der Manipulatioun vu Liicht op verschidde Weeër, während Festkierpersystemer sech mat Sensoren beschäftegen, déi an engem bekannte Quantezoustand sinn, deen sech als Resultat vun der Interaktioun mat engem Stimulus (wat ee moosse wëll) ännert. Bannent dësen Approche falen d'Quantesensortechnologien a fënnef verschidde Kategorien a si komplementär Stäerkten.
(1) Quantebildgebung- d'Benotzung vu Quante-Lidar/Radar fir bewegend oder verstoppt Objeten z'entdecken, woubäi dat bekanntst Uwendungsberäich d'national Verteidegung ass.
(2) Quanteelektromagnetesch Sensoren- Dës Sensore moossen dynamesch elektromagnetesch Felder mat Hëllef vu Stéckstoffvakanzzentren, Atomdampen a supraleitende Schaltkreesser. Si ginn och a Verteidegungsapplikatiounen agesat, awer och am Gesondheetswiesen, wéi zum Beispill MRI-Bild.
(3) Gravimeter& GRadiometer- Si moossen d'Stäerkt respektiv d'Variatioun vum Schwéierfeld. Aktuell Uwendungen ëmfaassen geophysikalesch Phänomener am Ënnergrond a gi virun allem am Energiesecteur benotzt fir Reservoiren ze fannen.
(4) Thermometer& BArometrer (MMoossenTTemperatur& AtmosphäreschPDrock,Rrespektiv)- dës spezialiséiert Tools si vill méi empfindlech wéi déi, déi normalerweis benotzt ginn, a si erreechen eng méi héich Genauegkeet a kriteschen Uwendungen, wéi U-Booter oder Fligeren, duerch d'Benotzung vu kale Atomwolleken a supraleitende Quante-Interface-Geräter.
(5) SpezifeschSEnsingAApplikatiounenWmatQuantumCRechenaarbecht oderCKommunikatioun oderA CKombinatioun vunBanescht- dës Applikatioune musse weiderentwéckelt ginn, wa Quantecomputer- a Kommunikatiounstechnologien reif ginn.
Ufanks gouf d'Quantesensortechnologie a Produkter benotzt, déi mir hautdesdaags üblech gesinn, wéi zum Beispill Digitalkameraen. Déi nächst Generatioun vu Quantesensortechnologie, déi kommerziell verfügbar gëtt, wäert den Hiersteller op verschidde Weeër profitéieren: andeems se extrem héich Empfindlechkeet a Miessunge bitt, wou Präzisioun a Genauegkeet erfuerderlech sinn, an duerch dat reegelméissegt Opkomme vun neien Uwendungsfäll an der Loft- a Raumfaart-, Biomedizin-, Chimie-, Automobil- an Telekommunikatiounsindustrie. Dëst ass méiglech, well dës Sensoren d'Quanteeegeschafte vu Systemer benotzen, fir kleng physikalesch Ännerungen a Funktiounen an dëse Systemer ze moossen.
Déi nächst Generatioun vu Quantesensortechnologie ass entwéckelt fir méi kleng, méi liicht a méi käschtegënschteg ze sinn wéi hire Virgänger, a bitt eng onheemlech héich Miessopléisung am Verglach mat traditionellen Sensortechnologien. Fréi Uwendungsfäll enthalen Qualitéitskontrollmiessunge vu qualitativ héichwäertege Produkter andeems kleng Defekter identifizéiert ginn, rigoréis Miessunge vu Präzisiounsprodukter an net-destruktiv Tester andeems gemooss gëtt wat ënner der Uewerfläch verstoppt ass.
Aktuell Hindernisser fir d'Adoptioun vu Quantesensortechnologien vun der nächster Generatioun sinn d'Entwécklungskäschten an d'Zäit, déi d'Adoptioun an der ganzer Industrie verzögere kéinten. Aner Erausfuerderunge sinn d'Integratioun vun neie Sensoren mat existente Datenrahmen a Standardiséierung bannent der Industrie - Problemer, déi vill vun den Erausfuerderunge vun der Adoptioun an der Assimilatioun vun neien Technologien reflektéieren. Industrien, déi manner preissensibel sinn a am meeschte profitéieren, wäerten d'Féierung iwwerhuelen. Soubal d'Verdeedegungs-, Biotechnologie- an Automobilindustrie Uwendungen a Business Cases fir dës sensibel Technologien demonstréiert hunn, wäerten zousätzlech Benotzungsfäll optrieden, wa sech d'Technologie entwéckelt a skaléiert. Methoden an Techniken fir d'Miessung mat méi héijen Opléisunge ginn nach méi wichteg, well d'Fabrikatiounsindustrie nei Technologien adoptéiert fir Genauegkeet a Flexibilitéit ze verbesseren, ouni op Qualitéit oder Produktivitéit opzegoen.
Et ass wichteg, sech op d'Virdeeler ze konzentréieren, déi duerch d'Kombinatioun vun anere féierende Technologien mat der Quantesensorik, wéi zum Beispill drahtlos Netzwierker, realiséiert kënne ginn. Och Industrien am Zesummenhang mat der Produktioun, wéi zum Beispill de Bau an de Biergbau, wäerten dovunner profitéieren. Wann d'Technologie dës Sensoren esou kleng a bëlleg entwéckelen kann, kéinte se potenziell och an Ärem Smartphone integréiert ginn.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 30. Januar 2024