الكم مجموعة أجهزة الاستشعار : مجموعة من التقنيات الثورية الأبعاد الاستشعار -- الانتقال من نقطة واحدة إلى مستوى النظام الذكي

من خلال دمج العديد من وحدات الاستشعار الكم ، الكم مجموعة أجهزة الاستشعار يمكن أن تشكل شبكة الاستشعار التعاونية ، وتحسين حساسية ، القرار ، ومكافحة التشويش القدرة . القيمة الأساسية تكمن في كسر عنق الزجاجة استشعار واحد ، وبناء نظام ذكي متكامل " تصور وتحليل القرار " .

الهندسة المعمارية : متعدد المجالات المادية التعاونية نظام الاستشعار

مجموعة أجهزة الاستشعار الكم يتكون من وحدة توليد الدولة الكم ، إشارة شبكة نقل البيانات الانصهار مركز .

وحدة استشعار متعددة الوسائط

الكم magnetometer مجموعة : 0.01pt المجال المغناطيسي القرار يتحقق من خلال اعتماد هيكل هجين من التوصيل أسلاك متناهية الصغر ( فوتون واحد snspd ) و ذرة magnetometer . . . . . . . على سبيل المثال ، في الجيش الامريكي داربا roqs المشروع ، مجموعة من 8 وحدات قياس المغنطيسية يمكن الكشف عن الغواصات 500 متر من مستوى 0.5nt الشذوذ المغناطيسي .

الكم مقياس التدرج مجموعة : على أساس الباردة ذرة تدخل التكنولوجيا ، دقة تحديد المواقع من شذوذ الجاذبية هو تحسين مستوى سم من خلال التوزيع المكاني ( تباعد أقل من أو يساوي 10 سم ) من عدد وافر من المعدات . 0.3m@100m عمق .

مصدر الضوء و نظام كاشف الكم

متشابكا الفوتون المصدر : زوج من الفوتونات متشابكا الاستقطاب المتولدة من السيليكون أسلاك متناهية الصغر ليزر ، جنبا إلى جنب مع واحد الفوتون أفالانش كاشف ( سباد ) مجموعة ، 10 ⁻ܼ م ۶ ضعف إشارة انعكاس الكشف عن دعم رادار الكم 10 كم مستوى التصوير .

مجموعة أجهزة الاستشعار الترددات اللاسلكية ريد فورت الذرية : من خلال دمج غرفة بخار الروبيديوم الذرية مع سطح العدسة ، إشارة الاستقبال - 180dbm يتحقق في 20 غيغاهرتز ، والضوضاء معامل 40 ديسيبل أقل من التقليدية هوائي .

شبكة التحكم الذكي

باستخدام FPGA + GPU الحوسبة غير المتجانسة المعمارية ، توقيت التزامن على سبيل المثال ، من خلال تعزيز التعلم الخوارزمية ، ورصد البيئة مجموعة يحسن إشارة استراتيجية التعويض بين 200 عقدة ، ويزيد من معدل الرفض إلى 92 في المائة .

المزايا الأساسية : اختراق الحدود المادية الكلاسيكية الاستشعار

نقطة الانطلاقة التكنولوجية :

· الكم ضغط الدولة الترميز : الكلاسيكية الضوضاء تقلص إلى أقل من الحد من الضوضاء الكم ، مما يجعل نسبة الإشارة إلى الضوضاء بنسبة 2 مرات .

· الكم تصحيح الخطأ الترميز : 99.999 ٪ قياس الموثوقية تتحقق من خلال رمز سطح التكنولوجيا ، والتي تلبي متطلبات الكشف عن الفضاء السحيق .

· عبر طريقة دمج البيانات : باستخدام الشبكات العصبية الكم ، المغناطيسي الجاذبية والقوة المشتركة عكس متعددة المجالات المادية ، وتحديد الخطأ بنسبة 70 في المائة .

تطبيق نموذجي المشهد

1 - مجال الأمن الوطني

· الكشف عن الأهداف تحت الماء : الولايات المتحدةالغواصة الشذوذ المغناطيسي تم تحديدها على مسافة 6 كم مع معدل انذار كاذب أقل من 0.1 في المائة .

· مكافحة الشبح : رادار الكم مجموعة يزيد من احتمال الكشف عن المنسقين المقيمين f-35 الشبح الهدف من 5 ٪ إلى 82 ٪ من خلال تشابك الفوتون إلغاء تقنية .

2 - مجال استكشاف الموارد

• التنقيب عن المعادن العميقة : تم اكتشاف 000 50 طن من الذهب في عمق 300 متر من خلال نشر مجموعة من أجهزة قياس الجاذبية الكمومية ( 50 عقدة ) في منجم للذهب في كندا ، مما أدى إلى تخفيض تكاليف الاستكشاف بنسبة 60 في المائة؛

· رصد خزان النفط والغاز : في الوقت الحقيقي رصد السائل الهجرة في 5 كم تحت الأرض مع دقة التنبؤ تصل إلى 91 في المائة باستخدام الكم المغناطيسي والكهربائية مجموعة مشتركة في غرب الصين حقول النفط .

3 - المجال الطبي الحيوي

· الدماغ والحاسوب واجهة : الماس نيفادا لون مركز مجموعة وضعت من قبل الاتحاد الأوروبي HBP المشروع يدرك 0.1 μ م القشرة المخية المجال المغناطيسي والتصوير .

الكشف المبكر عن الورم : multiphoton الكم الاستشعار مجموعة من المنظار يمكن الكشف عن الحمض النووي من 0.01 μ m تعميم الورم ، والحساسية هو 3 أوامر من حجم أعلى من الطريقة التقليدية .

رابعاً - التحديات التقنية واتجاهات التنمية

الاختناقات الحالية :

· الحساسية البيئية : أجهزة الاستشعار فائقة التوصيل الكم تحتاج إلى الحفاظ على درجة حرارة منخفضة أقل من 4 ك ، في مجال نشر استهلاك الطاقة > 2 كيلوواط / وحدة ؛

• التصنيع على نطاق واسع : 65 في المائة فقط من نقاط الكم مجموعة جيدة ، والحد من انخفاض التكاليف ؛

· معيار الحذف : مختلف المصنعين من الدول الكم طريقة التمثيل ليست موحدة ، مما يؤدي إلى تبادل البيانات العقبات .

اتجاهات المستقبل :

1 . الكم الكلاسيكي الهجين الهندسة المعمارية : دمج الكم وحدة الاستشعار FPGA وحدة المعالجة في الوقت الحقيقي ، وتحقيق مستوى ميكرون حلقة مغلقة السيطرة ؛

2 . الكم الاستشعار طوبولوجي : استخدام الطاقة صفر نموذج مايورانا فرميون لبناء المضادة للتشويش الذاتي استقرار شبكة الاستشعار ؛

3 - الفضاء - السماء شبكة متكاملة : من خلال كوكبة سواتل الكم ( على سبيل المثال ، الصين " تسعة فصول " البرنامج ) لتحقيق عالمية استشعار الكم الشبكة المرجعية .

خاتمة
الكم مجموعة أجهزة الاستشعار هو الانتقال من المختبر إلى ساحة المعركة ، الألغام ، وغرفة العمليات . قيمته تكمن ليس فقط في اختراق الأداء ، ولكن أيضا في إعادة بناء " الإدراك الحسي المقرر " النموذج . جنبا إلى جنب مع عمق الانصهار الكم تصحيح الخطأ الترميز والذكاء الاصطناعي الخوارزمية ، الجيل القادم من مجموعة سوف ندرك " الذاتي معايرة الذاتي التكيف الذاتي تطور " نظام الاستشعار الذكي ، وتوفير أداة جديدة لاستكشاف الكون الصغير والكلي .