圖片來源:Pixabay/CC0 Public Domain

挪威工業(yè)界和大學(xué)在量子物理傳感器方面加強(qiáng)合作對社會來說是一個雙贏的局面。這種傳感器可以在礦產(chǎn)開采和農(nóng)業(yè)等多種領(lǐng)域提供新的機(jī)會。

關(guān)于量子計算機(jī)的潛力有很多討論。很少有人意識到，量子物理學(xué)有更完善的實際應(yīng)用，與挪威的公司和工業(yè)直接相關(guān)。

量子物理效應(yīng)可以用來制造超靈敏的傳感器，以測量磁場和地球結(jié)構(gòu)、運動和引力場的變化。這些震級的準(zhǔn)確讀數(shù)在挪威工業(yè)中有明確的應(yīng)用，例如在土地和海底勘探中提取礦物和其他資源。

盡管量子計算機(jī)有可能在未來從根本上推動信息技術(shù)的發(fā)展，但將量子物理學(xué)所能提供的高精度讀數(shù)付諸實踐的時機(jī)已經(jīng)成熟。

高靈敏度測量裝置

對量子傳感器的研究旨在利用量子力學(xué)的基本原理開發(fā)高靈敏度的測量設(shè)備。

傳統(tǒng)的傳感器受到檢測方法靈敏度的限制，但新技術(shù)可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過這種限制。

這些測量裝置充分利用物質(zhì)的波動特性來測量物理量級，如磁場、電場、溫度、壓力甚至引力波。

這種傳感器的一個例子是原子鐘，它利用原子的振動頻率以較高的精度測量時間。量子傳感器的其他例子包括可以探測小磁場的磁力計。

量子傳感器的許多應(yīng)用領(lǐng)域

量子傳感器可以改變導(dǎo)航和醫(yī)學(xué)成像等領(lǐng)域。

礦產(chǎn)勘探和農(nóng)業(yè)等接地氣的領(lǐng)域也是如此。在礦產(chǎn)勘探中，量子傳感器可以探測到傳統(tǒng)勘探方法難以發(fā)現(xiàn)的礦物。

這將使我們能夠在與今天完全不同的深度探索礦藏。

它將允許農(nóng)民獲得有關(guān)土壤肥力、作物健康和用水的詳細(xì)信息。這些信息可以用來優(yōu)化作物和減少浪費。

通過提供有關(guān)土壤和礦物特性的詳細(xì)信息，這種新型傳感器可以幫助減少這些行業(yè)對環(huán)境的影響，使其更具可持續(xù)性，為綠色轉(zhuǎn)型做出貢獻(xiàn)。

量子傳感器是全球社區(qū)的核心

這些都是國際社會需要考慮的重要問題，以便可持續(xù)地養(yǎng)活不斷增長的人口。

毫無疑問，這一領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究是必不可少的。量子傳感器只是自然科學(xué)基礎(chǔ)研究在創(chuàng)造重要技術(shù)突破方面至關(guān)重要的眾多例子之一。

在挪威，Equinor和Yara等主要行業(yè)參與者擁有支持所需的免費基礎(chǔ)研究所需的資金實力。挪威研究理事會還需要獲得必要的資金，以充分資助免費的基礎(chǔ)研究。

需要對基礎(chǔ)研究進(jìn)行投資

物理學(xué)的基礎(chǔ)研究對于新技術(shù)的發(fā)現(xiàn)至關(guān)重要——只要看看19世紀(jì)和20世紀(jì)發(fā)生的事情就知道了。

19世紀(jì)后期的電磁波實驗為利用無線電波進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信奠定了基礎(chǔ)。

20世紀(jì)初出現(xiàn)的關(guān)于原子受激輻射的想法導(dǎo)致了激光技術(shù)。

20世紀(jì)80年代末，在沒有任何實際用途的情況下，對磁體電阻的實驗讀數(shù)在十年后改變了磁存儲技術(shù)。這是谷歌、蘋果、微軟和Facebook龐大的存儲云的基礎(chǔ)。

通過超純光纖電纜傳輸電磁信號的細(xì)致基礎(chǔ)研究為世界上重要的基礎(chǔ)設(shè)施——互聯(lián)網(wǎng)奠定了基礎(chǔ)。

我們還可以舉出許多其他的例子。我們今天使用的許多重要技術(shù)都起源于幾十年前進(jìn)行的基礎(chǔ)研究。