量子傳感器的工作原理

綜合

一些量子傳感器使用原子感知變化，這是因為原子可以被精確地控制和測量。在量子理論中，諸如原子一類的粒子的波狀運動特性，使得其可以進行空間擴展。而量子在疊加狀態下會表現的對周圍環境十分敏感，這一特征是其被用作精密傳感器的關鍵。

例如，在原子干涉儀中，原子被聚集為細小的云狀物體。精準地激光脈沖控制這些云狀物體的移動。原子的波狀特性使其相互進行干擾，猶如水面波紋的運動狀態，如果這些原子的運動只受重力影響的話，那么它對重力的感知就會非常精確。

大多數磁場傳感器使用的都是嵌入在諸如金剛石和或硅材料中的原子。而光子傳感器因為利用光子，故可以檢測分子的光學性質以及測量微弱的化學痕跡。我們還可以使用量子技術來提高一些如MEMS（微電子機械系統）經典設備的讀出效率。

目前，我們已經可以利用量子傳感器來測量加速度、重力、時間、壓力、溫度和磁場等精確性參數。而在未來，基于量子糾纏現象所開出來的傳感器在有效性上可以做到更進一步。