【儀商網-儀器儀表科技】近期提及量子技術，人們往往會立刻想到復雜的新型量子計算機。大眾媒體可能仍將更多關注量子計算，但是，相對來說鮮為人知的量子傳感，它的應用領域更廣，并正快速走向市場。

量子傳感覆蓋了運動傳感（包括加速度、旋轉和重力）、電場、磁場以及成像應用。量子傳感的優勢包括：

■ 覆蓋廣闊頻率非常精確地測量電場和磁場。

■ 根據原子性質測量物理量，因此不會出現漂移且無需校準。

■ 使用量子糾纏來提高靈敏度或精度。

利用量子傳感，可能很快就能實現完美的水下導航，感知重力變化從而揭示潛在的火山活動、氣候變化以及地震，行動間監視大腦活動，甚至“觀測”轉角后方的區域。在我們的日常生活中，量子傳感可以確保穩定而精確的導航，增強醫學成像，還能告訴我們腳下的地底有什么。

現代數字生活的核心前提之一，是時間和位置數據的持續可用性。微小的中斷可能會帶來巨大的經濟后果，除了汽車駕駛之外，可靠的導航還是航空航天、漁業、供應鏈、緊急服務甚至股票市場的核心。

不過，目前的導航系統主要依賴于GPS系統，該系統基于非常容易被干擾或誤導的無線電接收機。事實上，只要具備一定的專業知識，人們就可以利用市售的硬件搭建一套偽造GPS信號的系統。

而量子導航系統使用的信號很難偽造，因為它們基于自然的基本特性。從而可以構建更加安全的系統，防止發生意外、故障或惡意攻擊。

目前，利用磁共振成像（MRI）掃描儀可以生成大腦的3D模型，醫生可以用來診斷、監測和治療神經系統疾病以及其它身體創傷。但這類系統非常昂貴、龐大且有噪聲，并且，通常需要患者保持完全靜止的狀態。

采用量子傳感技術，可使更小巧的便攜式醫療成像系統成為可能。甚至有可能創建一種可以在患者日常生活中監控其大腦磁場的系統。這將為臨床醫生提供更多、更有價值的數據，同時減輕患者的壓力。

量子傳感其它激動人心的應用還包括自動駕駛，因為某些量子傳感器可以“看到”轉角后方的區域，當然還包括國防應用，極其靈敏的量子磁傳感系統可以探測潛艇等水下物體。

石油、天然氣和采礦業需要知道這些原材料的準確位置；能源和公用事業公司需要知道他們的管道在哪里；國防和執法部門則常常需要勘探隧道；考古學家也希望可以得到遺失多年建筑物的完整圖片。這些需求顯而易見，但并不容易實現。探地雷達等技術是很不錯，但還沒有達到令我們滿意的程度。

利用冷原子系統的量子傳感可以通過測繪局部重力觀測地下數十米的深度。科研機構現在開發的地面系統已經接近所需要的精度，最終，它們可以由無人機攜帶進行飛行探測，實現快速地下勘探，這對于各個行業都非常有用，還可以改善導航。

目前，這些系統通常基于昂貴的光學組件，因而非常龐大、復雜且仍處于實驗階段。但這一切正在改變。近期的一項“創新英國”計劃，創建了一款世界上最小的量子導航原型系統。隨著相關組件的商品化和集成化，第二代和第三代量子導航系統預計將進一步縮小尺寸。

英國格拉斯哥大學引力研究所的研究人員利用微米和納米技術在硅晶圓上制造了一款微型量子重力儀

這意味著量子傳感器將在3~5年內開始在某些細分的醫療和國防應用中投入市場。在這個日益依賴傳感器和傳感技術的時代，它們有潛力提供重要的競爭優勢。

各種傳感器相關的開發機構或商業組織需要把握量子傳感技術的發展動態，更有前瞻性更有實力的機構，可以率先嘗試利用這種新技術感知我們周圍的世界。

應用這種新穎的技術需要考量能從量子傳感所獲得的信息，并確定量子、經典或混合系統中最適合的技術方案。相較于對量子物理學的深刻理解，這更要求全面把握如何收集、評估和利用數據。

量子傳感具有顛覆性，而問題在于：如何利用，誰將搶占先機？