量子傳感器的工作原理

綜合

一些量子傳感器使用原子感知變化，這是因為原子可以被精確地控制和測量。在量子理論中，諸如原子一類的粒子的波狀運動特性，使得其可以進行空間擴展。而量子在疊加狀態(tài)下會表現(xiàn)的對周圍環(huán)境十分敏感，這一特征是其被用作精密傳感器的關鍵。

例如，在原子干涉儀中，原子被聚集為細小的云狀物體。精準地激光脈沖控制這些云狀物體的移動。原子的波狀特性使其相互進行干擾，猶如水面波紋的運動狀態(tài)，如果這些原子的運動只受重力影響的話，那么它對重力的感知就會非常精確。

大多數(shù)磁場傳感器使用的都是嵌入在諸如金剛石和或硅材料中的原子。而光子傳感器因為利用光子，故可以檢測分子的光學性質以及測量微弱的化學痕跡。我們還可以使用量子技術來提高一些如MEMS（微電子機械系統(tǒng)）經(jīng)典設備的讀出效率。

目前，我們已經(jīng)可以利用量子傳感器來測量加速度、重力、時間、壓力、溫度和磁場等精確性參數(shù)。而在未來，基于量子糾纏現(xiàn)象所開出來的傳感器在有效性上可以做到更進一步。