量子传感器的工作原理

综合

一些量子传感器使用原子感知变化，这是因为原子可以被精确地控制和测量。在量子理论中，诸如原子一类的粒子的波状运动特性，使得其可以进行空间扩展。而量子在叠加状态下会表现的对周围环境十分敏感，这一特征是其被用作精密传感器的关键。

例如，在原子干涉仪中，原子被聚集为细小的云状物体。精准地激光脉冲控制这些云状物体的移动。原子的波状特性使其相互进行干扰，犹如水面波纹的运动状态，如果这些原子的运动只受重力影响的话，那么它对重力的感知就会非常精确。

大多数磁场传感器使用的都是嵌入在诸如金刚石和或硅材料中的原子。而光子传感器因为利用光子，故可以检测分子的光学性质以及测量微弱的化学痕迹。我们还可以使用量子技术来提高一些如MEMS（微电子机械系统）经典设备的读出效率。

目前，我们已经可以利用量子傳感器来测量加速度、重力、时间、压力、温度和磁场等精确性参数。而在未来，基于量子纠缠现象所开出来的传感器在有效性上可以做到更进一步。