正是這種對(duì)物質(zhì)本質(zhì)的利用，如利用電子的能量狀態(tài)差異作為基本單位，使得量子傳感器具有超高水平的精確度。其他的量子傳感器則利用原子躍遷，探測(cè)運(yùn)動(dòng)中的細(xì)微變化，以及電場(chǎng)、磁場(chǎng)和引力場(chǎng)中的細(xì)微差別。
在固態(tài)物理學(xué)中，量子傳感器是指對(duì)刺激做出反應(yīng)的量子裝置。量子傳感器量化了能級(jí)，使用量子相干性來(lái)測(cè)量物理量，或使用量子糾纏來(lái)改進(jìn)測(cè)量，而傳統(tǒng)傳感器卻無(wú)法做到。據(jù)外媒報(bào)道，一些權(quán)威專家認(rèn)為，未來(lái)，量子傳感器將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用，可以讓自動(dòng)駕駛汽車“看到”角落或房間里的物體。
當(dāng)前導(dǎo)航系統(tǒng)的最大問(wèn)題之一是，當(dāng)車輛在隧道中行駛時(shí)，GPS信號(hào)會(huì)丟失或者中斷。因此，有一種更好的導(dǎo)航辦法，即使用原子干涉儀制造導(dǎo)航裝置，即使在與GPS衛(wèi)星失去連接的情況下，導(dǎo)航設(shè)備也能正常工作。在此種情況下，保持航向依賴于航跡推算，即使用加速計(jì)和陀螺儀，不斷更新車輛相對(duì)于已知起始點(diǎn)的位置、方向和速度。
格拉斯哥大學(xué)(Glasgow University)的研究人員也在研究一種特殊的3D激光雷達(dá)，可以讓人和汽車“看到”角落或房間里的物體。傳統(tǒng)的激光雷達(dá)通常通過(guò)脈沖激光照射物體，然后測(cè)量反射脈沖，從而測(cè)量與物體之間的距離。然而，量子傳感器技術(shù)使科學(xué)家能夠以極高的精確度，在萬(wàn)億分之一秒內(nèi)，測(cè)量每一個(gè)光子的到達(dá)時(shí)間。
通常，當(dāng)人們?cè)趰{谷中呼喊時(shí)會(huì)聽(tīng)到自己的回聲，光或激光束也可以會(huì)如此。如果有類似的幾何結(jié)構(gòu)，光束也會(huì)在墻壁上反彈，人們就可以使用這些數(shù)據(jù)構(gòu)建3D圖像。格拉斯哥大學(xué)的研究人員旨在為自動(dòng)駕駛汽車開(kāi)發(fā)下一代激光雷達(dá)，以增強(qiáng)其在霧、煙情況下或更遠(yuǎn)距離的感知能力。研究人員打造的原型傳感器可以探測(cè)到100米外移動(dòng)的人，即使行人隱藏在幾米遠(yuǎn)處的角落里。
目前大多數(shù)量子傳感系統(tǒng)都非常昂貴、復(fù)雜，且尺寸太大。但未來(lái)，新一代體積更小、成本更低的量子傳感器可能帶來(lái)許多新的應(yīng)用。此前，麻省理工學(xué)院(MIT)的科學(xué)家們利用傳統(tǒng)制造方法，成功地將多個(gè)體積龐大的組件封裝在只有零點(diǎn)幾毫米寬的方形芯片上。此種量子傳感器原型是向大批量生產(chǎn)可在室溫下工作且成本低廉的量子傳感器邁出的重要一步，可用于所有對(duì)弱磁場(chǎng)進(jìn)行極細(xì)微測(cè)量的應(yīng)用。
