Dalam artikel ini, kami akan membahas jenis-jenis teknologi penginderaan kuantum, dampaknya terhadap manufaktur, dan arah perkembangannya. 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-teknologi ini, teknologi ini belum setenar komputasi kuantum dan komunikasi kuantum yang banyak dibicarakan. "Keunggulan kuantum" yang sering disebut-sebut mengacu pada kemampuan komputer kuantum untuk memecahkan masalah dalam waktu yang sangat singkat, sehingga masalah yang sebelumnya tidak praktis dan kompleks menjadi mungkin. Komunikasi kuantum sering dibahas dalam konteks keamanan siber. Kedua bidang ini berkembang pesat, tetapi masih membutuhkan beberapa tahun lagi untuk menjadi umum.
Pendekatan utama untuk penginderaan kuantum adalah fotonik dan sistem solid-state. Fotonik menangani manipulasi cahaya dalam berbagai cara, sementara sistem solid-state menggunakan sensor yang berada dalam keadaan kuantum tertentu yang berubah akibat interaksi dengan stimulus (apa yang ingin Anda ukur). Dalam pendekatan ini, teknologi penginderaan kuantum terbagi dalam lima kategori berbeda dan memiliki keunggulan yang saling melengkapi.
(1) Pencitraan Kuantum- penggunaan lidar/radar kuantum untuk mendeteksi objek yang bergerak atau tersembunyi, dengan area aplikasi yang paling terkenal adalah pertahanan nasional.
(2) Sensor Elektromagnetik KuantumSensor 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 layanan kesehatan, seperti MRI.
(3) Gravimeter& Gradiometer- Mereka masing-masing mengukur kekuatan dan variasi medan gravitasi. Aplikasi saat ini mencakup fenomena geofisika di bawah permukaan dan terutama digunakan di sektor energi untuk menemukan reservoir.
(4) Termometer& Barometer (MmengukurTsuhu& AatmosferPmenenangkan,Rmasing-masing)- alat khusus ini jauh lebih sensitif daripada alat yang biasa digunakan, dan mencapai akurasi yang lebih tinggi dalam aplikasi kritis seperti kapal selam atau pesawat terbang melalui penggunaan awan atom dingin dan perangkat antarmuka kuantum superkonduktor.
(5) SpesifikSensingAaplikasiWdenganQuantumCkomputasi atauCkomunikasi atauA Ckombinasi dariBlainnya- aplikasi ini perlu dikembangkan lebih lanjut seiring dengan semakin matangnya teknologi komputasi kuantum dan komunikasi.
Awalnya, teknologi penginderaan kuantum digunakan dalam produk-produk yang umum kita lihat saat ini, seperti kamera digital. Generasi teknologi penginderaan kuantum berikutnya yang tersedia secara komersial akan menguntungkan produsen dalam beberapa hal: dengan menyediakan sensitivitas yang sangat tinggi dalam pengukuran yang membutuhkan presisi dan akurasi, dan dengan munculnya kasus-kasus penggunaan baru secara berkala di industri kedirgantaraan, biomedis, kimia, otomotif, dan telekomunikasi. Hal ini dimungkinkan karena sensor-sensor ini memanfaatkan sifat kuantum sistem untuk mengukur perubahan dan fitur fisik kecil 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 teknologi penginderaan tradisional. Beberapa contoh penggunaan awal meliputi pengukuran kontrol kualitas pada produk berkualitas tinggi dengan mengidentifikasi cacat kecil, pengukuran yang ketat pada produk presisi, dan pengujian non-destruktif dengan mengukur apa yang tersembunyi di bawah permukaan.
Hambatan yang ada saat ini dalam adopsi teknologi penginderaan kuantum generasi mendatang 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 standardisasi dalam industri—isu yang mencerminkan banyak tantangan dalam mengadopsi dan mengasimilasi teknologi yang sedang berkembang. Industri yang kurang sensitif terhadap harga dan akan mendapatkan manfaat paling besar akan memimpin. Setelah industri pertahanan, bioteknologi, dan otomotif telah menunjukkan aplikasi dan kasus bisnis untuk teknologi sensitif ini, kasus penggunaan tambahan akan muncul seiring perkembangan dan peningkatan skala teknologi. Metode dan teknik untuk pengukuran pada resolusi yang lebih tinggi akan menjadi semakin penting seiring industri manufaktur mengadopsi teknologi baru untuk meningkatkan akurasi dan fleksibilitas tanpa mengorbankan kualitas atau produktivitas.
Penting untuk berfokus pada manfaat yang dapat diperoleh dengan menggabungkan teknologi terkemuka lainnya dengan penginderaan kuantum, seperti jaringan nirkabel. Industri manufaktur, seperti konstruksi dan pertambangan, juga akan diuntungkan. Jika teknologi dapat mengembangkan sensor ini menjadi cukup kecil dan murah, sensor ini berpotensi dapat diterapkan pada ponsel pintar Anda juga.
Waktu posting: 30-Jan-2024