技术 2025-07-28 阅读: 22

量子传感器:开启感知世界的新维度

在科技飞速发展的今天,传感器作为获取信息的关键部件,其性能的提升对于各个领域的进步都起着至关重要的作用。量子传感器,作为传感器家族中的 “新贵”,正以其独特的优势和广阔的应用前景,逐渐成为科研和产业界关注的焦点。

什么是量子传感器

量子传感器,简单来说,就是利用量子力学现象来实现对各种物理量进行高灵敏度检测的装置。与传统传感器基于经典物理学原理不同,量子传感器借助量子叠加、量子纠缠等神奇的量子特性,突破了经典传感器的性能极限,能够实现对极其微弱信号的探测,达到前所未有的测量精度。

比如超导量子干涉器(SQUID),它基于约瑟夫森效应,由两个约瑟夫森结置于超导环路中构成。当外部磁场穿过环路,会影响约瑟夫森结中库珀对的相位差,进而改变结中的电流。由于超导环路的量子性质,即便是单个光子的能量,也能引发宏观的电流振荡,这种量子干涉现象让 SQUID 能够检测到极其微弱的磁场变化,灵敏度远超传统磁力计。

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