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量子传感：你从未听说过的量子技术
过去几年，量子物理学在科学界无处不在，通常与量子计算研究的进展和投资有关。然而，量子技术的大部分投资都集中在“量子传感”上，这是一个不断发展的研究领域。的确，量子计算机有朝一日会为我们提供 […]
来源:宇宙杂志过去几年来，量子物理学在科学领域无处不在，通常与量子计算研究的进步和投资有关。
然而，量子技术的大部分投资都集中在“量子传感”上，这是一个不断发展的研究领域。
确实，量子计算机有一天会为我们提供更高的计算能力和效率，但创造一台成熟的量子计算机的目标还需要很多年。
这是由于工程方面的挑战；将量子比特（量子计算机的构建块）保持在量子态足够长的时间以供使用是极其困难的。任何外部扰动都会导致系统崩溃，使其变得毫无用处。即使是磁场、电场或温度等特性的最微小的波动也会导致量子态的崩溃。
这种敏感性对量子计算机的开发提出了明显的挑战；然而，研究人员可以利用这种敏感性，并在远远超出传统传感方法范围的水平上访问相互作用和现象。
当今的量子传感器源于成熟的技术，例如磁共振成像 (MRI)，它建立在类似的量子力学原理之上。在 MRI 实验中，单个原子核被用作量子比特，报告其周围环境。同样，大多数现代量子传感使用核或电子“自旋”作为量子比特。
顾名思义，MRI 测量氢核周围的磁场环境如何影响其行为。在许多情况下，现代量子传感器也被用作高灵敏度的磁场探测器。然而，与 MRI 不同的是，它们通常将磁场灵敏度与极高的空间分辨率以及低成本和便携性的前景相结合。这些属性共同使它们在各种行业和研究领域中都很有用。
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