Dalam artikel ini, kita akan membahas jenis-jenis teknologi penginderaan kuantum, dampaknya terhadap manufaktur, dan arah perkembangan bidang ini. Percaya atau tidak, penginderaan kuantum adalah bidang teknologi yang telah ada selama lebih dari 50 tahun dan kini banyak digunakan dalam laser seperti LIDAR, pencitraan resonansi magnetik (MRI), dan sel fotovoltaik.
Meskipun masyarakat sudah menikmati manfaat dari teknologi ini, teknologi ini tidak setenar komputasi kuantum dan komunikasi kuantum yang banyak dibicarakan. "Keunggulan kuantum" yang sering dikutip mengacu pada kemampuan komputer kuantum untuk memecahkan masalah dalam waktu yang sangat singkat, sehingga masalah yang sebelumnya tidak praktis dan rumit menjadi mungkin. Komunikasi kuantum sering dibahas dalam konteks keamanan siber. Kedua bidang ini berkembang pesat, tetapi masih beberapa tahun lagi sebelum menjadi umum.
Pendekatan utama untuk penginderaan kuantum adalah fotonik dan sistem solid-state. Fotonik menangani manipulasi cahaya dalam berbagai cara, sementara sistem solid-state menangani sensor yang berada dalam status kuantum yang diketahui yang berubah sebagai hasil interaksi dengan stimulus (apa yang ingin Anda ukur). Dalam pendekatan ini, teknologi penginderaan kuantum terbagi dalam lima kategori berbeda dan memiliki kekuatan yang saling melengkapi.
(1) Pencitraan Kuantum- penggunaan lidar/radar kuantum untuk mendeteksi objek bergerak atau tersembunyi, dengan area aplikasi yang paling terkenal adalah pertahanan nasional.
(2) Sensor Elektromagnetik Kuantum- Sensor ini mengukur medan elektromagnetik dinamis menggunakan pusat kekosongan nitrogen, uap atom, dan sirkuit superkonduktor. Sensor ini juga digunakan dalam aplikasi pertahanan, tetapi juga digunakan dalam perawatan kesehatan, seperti MRI.
(3) Gravimeter& Galat pengukur jarak- Mereka mengukur kekuatan dan variasi medan gravitasi. Aplikasi saat ini meliputi fenomena geofisika di bawah permukaan dan terutama digunakan di sektor energi untuk menemukan reservoir.
(4) Termometer& Barometer (MmengukurTsuhu& AatmosferPmenenangkan,R(masing-masing)- alat khusus ini jauh lebih sensitif daripada alat yang biasa digunakan, dan mencapai akurasi lebih tinggi dalam aplikasi kritis seperti kapal selam atau pesawat terbang melalui penggunaan awan atom dingin dan perangkat antarmuka kuantum superkonduktor.
(5) SpesifikSmengartikanAaplikasiWdengan ituQbahasa inggrisCkomputasi atauCkomunikasi atauA Ckombinasi dariByang lain- aplikasi ini perlu dikembangkan lebih lanjut seiring matangnya teknologi komputasi dan komunikasi kuantum.
Awalnya, teknologi penginderaan kuantum digunakan dalam produk yang biasa kita lihat saat ini, seperti kamera digital. Generasi teknologi penginderaan kuantum berikutnya yang tersedia secara komersial akan menguntungkan produsen dalam sejumlah cara: dengan menyediakan sensitivitas yang sangat tinggi dalam pengukuran yang memerlukan presisi dan akurasi, dan dengan munculnya kasus penggunaan baru secara berkala dalam industri kedirgantaraan, biomedis, kimia, otomotif, dan telekomunikasi. Hal ini dimungkinkan karena sensor ini memanfaatkan sifat kuantum sistem untuk mengukur perubahan fisik kecil dan fitur dalam sistem tersebut.
Teknologi penginderaan kuantum generasi berikutnya dirancang agar lebih kecil, lebih ringan, dan lebih hemat biaya daripada pendahulunya, serta menawarkan resolusi pengukuran yang sangat tinggi dibandingkan dengan teknologi penginderaan tradisional. Kasus penggunaan awal meliputi pengukuran kontrol kualitas pada produk berkualitas tinggi dengan mengidentifikasi cacat kecil, pengukuran ketat pada produk presisi, dan pengujian non-destruktif dengan mengukur apa yang tersembunyi di bawah permukaan.
Kendala saat ini terhadap adopsi teknologi penginderaan kuantum generasi berikutnya meliputi biaya dan waktu pengembangan, yang dapat menunda adopsi di seluruh industri. Tantangan lainnya meliputi integrasi sensor baru dengan kerangka kerja data yang ada dan standarisasi dalam industri - isu yang mencerminkan banyak tantangan dalam mengadopsi dan mengasimilasi teknologi yang baru muncul. Industri yang kurang sensitif terhadap harga dan akan memperoleh manfaat paling banyak akan memimpin. Setelah industri pertahanan, bioteknologi, dan otomotif menunjukkan aplikasi dan kasus bisnis untuk teknologi sensitif ini, kasus penggunaan tambahan akan muncul seiring dengan perkembangan dan peningkatan teknologi. Metode dan teknik untuk mengukur pada resolusi yang lebih tinggi akan menjadi lebih penting karena industri manufaktur mengadopsi teknologi baru untuk meningkatkan akurasi dan fleksibilitas tanpa mengorbankan kualitas atau produktivitas.
Penting untuk fokus pada manfaat yang dapat diperoleh dengan menggabungkan teknologi terkemuka lainnya dengan penginderaan kuantum, seperti jaringan nirkabel. Industri yang terkait dengan manufaktur, seperti konstruksi dan pertambangan, juga akan diuntungkan. Jika teknologi dapat mengembangkan sensor ini menjadi cukup kecil dan murah, sensor ini berpotensi dapat digunakan di ponsel pintar Anda juga.
Waktu posting: 30-Jan-2024