Блог

Nov 28, 2023

Квантовый скачок: как квантовые датчики совершают революцию в робототехнике

Посетите нашу библиотеку по запросу, чтобы просмотреть сеансы VB Transform 2023. Зарегистрируйтесь здесь. Недавний фильм «Человек-муравей» проделал большую работу по освещению квантовых явлений, но будущее квантовой науки

Посетите нашу библиотеку по запросу, чтобы просмотреть сеансы VB Transform 2023. Зарегистрируйтесь здесь.

Недавний фильм «Человек-муравей» отлично справился с задачей освещения квантов, но будущее квантовой науки сияет даже ярче, чем фантастика. Одно из приложений — квантовые датчики — уже лежит в основе некоторых наиболее важных систем и технологий в нашем мире — яркими примерами являются системы глобального позиционирования (GPS) и сканеры магнитно-резонансной томографии (МРТ).

Квантовый Датчики и квантовый искусственный интеллект — это только начало: роботы теперь тоже проходят обработку квантовыми датчиками. Квантовые датчики улучшат работу роботов и то, как мы их применяем для решения важных задач XXI века.

Современные технологии полны датчиков, которые измеряют тепло, свет, движение, давление или другие аспекты физической среды. Квантовые датчики добавляют что-то новое. Они используют квантовые свойства поведения частиц на атомном уровне, чтобы обнаружить крошечные движения или изменения в гравитационных, электрических или магнитных полях.

Поскольку квантовые датчики работают в таком небольшом масштабе, они могут чрезвычайно точно измерять свет или другие наблюдаемые явления. Это также означает, что они могут обеспечить очень точные и стабильные измерения, поскольку они измеряют такие свойства, как структура атомов или спины атомных частиц, которые никогда не меняются.

VB Transform 2023 по требованию

Вы пропустили сессию с VB Transform 2023? Зарегистрируйтесь, чтобы получить доступ к библиотеке по требованию для всех наших избранных сессий.

Такая точность и надежность делают квантовые датчики потенциально очень полезными. Обнаружив важные частоты и отслеживая взаимодействие между сердцем и головным мозгом или спинным мозгом и головным мозгом, они могли бы сделать технологию сканирования человеческого тела более надежной, чем сегодняшние МРТ. Правительства всего мира также заинтересованы в квантовом зондировании ради этих преимуществ: представьте, что вы можете обнаружить современные стелс-машины или общаться без необходимости использования спутника.

Однако важно отметить, что иногда такая точность и чувствительность могут оказаться менее полезными. Это потому, что это приводит к большому количеству шума в данных. Шумные данные — это проблема, которую такие команды, как наша команда EY по квантовым данным, решают, внедряя искусственный интеллект для отделения информации от шума.

Фактически, объединение квантового зондирования с другими технологиями — это стратегия с большим потенциалом. Хорошим примером является квантовое зондирование и робототехника. Крошечный размер большинства квантовых датчиков, а также их высокая чувствительность уже привели к их использованию в качестве тактильных чувствительных элементов в оптоволоконных кабелях для роботизированных манипуляторов, помогая роботизированной руке воспринимать окружающую среду, получая точную информацию о давлении, вибрации, температуре или текстура.

Появляются и другие потенциальные применения этой мощной комбинации. Например, мы начинаем видеть квантовые датчики в сочетании с мобильными роботами. Информация об окружающей среде, обнаруженная датчиками, например небольшие изменения температуры или магнитных полей, может позволить роботу совершать более точные движения и решения, а также собирать ценные данные для других целей.

Мы сами проверили это, прикрепив квантовый датчик к Споту, четвероногому роботу, предназначенному для передвижения и сбора данных. Квантовый датчик, который мы протестировали, предназначен для измерения типа света, влияющего на рост растений, называемого фотосинтетически активной радиацией (ФАР). Точнее, датчик измеряет количество фотосинтетически активных фотонов в определенном месте в определенный момент времени, чтобы увидеть, сколько ФАР получит растение в этом месте.

Поскольку датчик прочный и надежный в таких средах, как теплицы с искусственным освещением, как под водой, так и под землей, его подключение к мобильным роботам, таким как Spot, имеет ценный потенциал в сельском хозяйстве, где мониторинг и управление освещением жизненно важны. Это также может помочь смоделировать возникающие крупномасштабные биоэкосистемы, такие как плантации в пустыне или подземные фермы, чтобы использовать их для решения проблем глобальной продовольственной безопасности.