量子傳感器是根據量子力學規律、利用量子效應設計的、用於執行對係統被測量進行變換的物理裝置。量子傳感器運用了量子態的極端敏感性，但要使它們切實可行、落地應用是一個極大的挑戰。  

 

一、量子傳感器的定義  

一項技術怎樣才能認為是量子技術？  

 

業內研究員普遍認為
，遵循量子力學規律
，利用量子的疊加性與糾纏性等量子效應的技術

，都可嚴格地認為是量子技術。  

 

近jin年nian來lai
，人ren們men發fa現xian利li用yong量liang子zi力li學xue的de基ji本ben屬shu性xing

，例li如ru量liang子zi相xiang幹gan，量liang子zi糾jiu纏chan
，量liang子zi統tong計ji等deng特te性xing
，可ke以yi實shi現xian更geng高gao精jing度du的de測ce量liang。因yin此ci
，基ji於yu量liang子zi力li學xue特te性xing實shi現xian對dui物wu理li量liang進jin行xing高gao精jing度du的de測ce量liang稱cheng為wei量liang子zi傳chuan感gan。在zai量liang子zi傳chuan感gan中zhong，電dian磁ci場chang、溫度、壓力等外界環境直接與電子
、光子


、shengzidengtixifashengxianghuzuoyongbinggaibiantamendeliangzizhuangtai，zuizhongtongguoduizhexiebianhuahoudeliangzitaijinxingjianceshixianwaijiehuanjingdegaolingminduceliang。erliyongdangqianchengshudeliangzitaicaokongjishu
，keyijinyibutigaoceliangdelingmindu。yinci，zhexiedianzi
、光子、聲子等量子體係就是一把高靈敏度的量子“尺子”——量子傳感器。  

 

所謂量子傳感器，可以從兩方麵加以定義：  

 

(1)利用量子效應、根據相應量子算法設計的
、用於執行變換功能的物理裝置;  

 

(2)為了滿足對被測量進行變換,某些部分細微到必須考慮其量子效應的變換元件。  

 

不管從哪個方麵定義,量子傳感器都必須遵循量子力學規律。可以說,量子傳感器就是根據量子力學規律
、利用量子效應設計的
、用於執行對係統被測量進行變換的物理裝置。  

 

比如量子雷達技術


，就運用了量子糾纏原理。根據物理學家SethLloyd的(de)理(li)論(lun)方(fang)案(an)，這(zhe)個(ge)過(guo)程(cheng)包(bao)括(kuo)將(jiang)一(yi)係(xi)列(lie)糾(jiu)纏(chan)光(guang)子(zi)對(dui)中(zhong)的(de)一(yi)半(ban)從(cong)一(yi)個(ge)物(wu)體(ti)上(shang)彈(dan)回(hui)來(lai)
，然(ran)後(hou)將(jiang)返(fan)回(hui)的(de)光(guang)子(zi)與(yu)被(bei)阻(zu)擋(dang)的(de)光(guang)子(zi)進(jin)行(xing)比(bi)較(jiao)。這(zhe)樣(yang)做(zuo)的(de)目(mu)的(de)是(shi)將(jiang)最(zui)初(chu)發(fa)出(chu)的(de)輻(fu)射(she)與(yu)強(qiang)噪(zao)聲(sheng)源(yuan)區(qu)分(fen)開(kai)來(lai)，發(fa)現(xian)隱(yin)形(xing)飛(fei)機(ji)等(deng)普(pu)通(tong)雷(lei)達(da)無(wu)法(fa)探(tan)測(ce)到(dao)的(de)物(wu)體(ti)，並(bing)將(jiang)雷(lei)達(da)操(cao)作(zuo)員(yuan)隱(yin)藏(zang)起(qi)來(lai)  

 

與蓬勃發展的生物傳感器一樣,量子傳感器應由產生信號的敏感元件和處理信號的輔助儀器兩部分組成,其中敏感元件是傳感器的核心,它利用的是量子效應。