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Au delà de la montre d'Apple : Comment les sondes de Quantum changeront le monde

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La montre récemment annoncée d'Apple est destinée pour rendre des sondes fraîches, apportant de nouveaux dispositifs aux consommateurs qui comptent sur des sondes pour le mouvement, le coeur-taux et la pression.

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Le refroidisseur peut encore être les derniers développements en quantum sentant cette activité de mesure sur un nanoscale.

Le comportement unique des systèmes à la balance atomique tient compte des mesures d'ultraprecise qui commencent à transformer une série d'industries comme la médecine, l'agriculture et le transport. Ils ont le potentiel d'effectuer nos vies beaucoup plus tôt que beaucoup d'autre des technologies quantum-basées.

De futuriste ? vêtements intelligents ? avec les voitures conducteur-libres intégrées de sondes de santé avec les systèmes de navigation précis basés sur les horloges atomiques (éliminant fondamentalement des accidents), les ingénieurs auront l'occasion de développer toutes sortes de technologies avec la détection améliorée.

Voici quelques applications où la détection de quantum peut faire un impact à court terme.

Laissé il y ait lumière : Appareils-photo et Quantum

Nous tendons à penser aux megapixels en jugeant la qualité d'appareil-photo -- plus de megapixels, l'image plus claire. Mais c'est seulement vrai jusqu'à un point.

Le facteur de noyau est réellement absorption de la lumière. Pour améliorer spectaculairement des appareils-photo, nous aurons besoin de technologie qui permet pour absorber plus de lumière. Ce sera possible avec le film de quantum, qui aide la capture bien plus de lumière que les appareils-photo conventionnels.

Aujourd'hui, une compagnie appelée Invisage construit l'appareil-photo mobile le plus sensible du monde basé sur le film de quantum. Il emploie des points de quantum, qui est déjà employé dans les télévisions et les diverses applications industrielles mais les a pour être appliqués encore aux appareils-photo que nous employons quotidiennement. Les technologies comme ceci s'assureront que la prochaine génération des appareils-photo dans nos smartphones ne sont pas simplement incrémentalement meilleure, mais une bête entièrement nouvelle.

Diagnostics de rotation à l'envers

Jusqu'ici, les professionnels médicaux ont principalement compté sur les sondes qui mesurent des symptômes des maux, comme la température corporelle ou la tension artérielle. Bien que ces types d'instruments fournissent des informations valables au sujet de l'état d'un individu, ils peuvent ne pas indiquer exactement exactement ce qui est erroné avec quelqu'un. (Fait cette fièvre indiquent une infection bactérienne ou un virus ?)

Plus récemment, on a développé de nouvelles sondes chimiques qui peuvent être injectées dans le sang et être détectées utilisant MRIs. Ceci peut aider à améliorer l'exactitude des diagnostics en identifiant des problèmes au niveau d'organe.

Les sondes de Quantum peuvent nous porter à un niveau encore plus petit, indiquant des changements de minute des cellules vivantes.

Ces sondes, qui sont construites utilisant des nanocrystals de diamant, peuvent mesurer des caractéristiques comme la température qui peut indiquer des conditions comme le cancer et par la suite nous aider à viser la médecine seulement aux cellules malignes.

Dans un avenir proche, nous pourrons regarder la santé des personnes pas simplement holistique mais vers le bas à chaque cellule individuelle, et nous pourrons établir les traitements travaillés qui aident des personnes à devenir mieux plus rapides.

Éclairage de la charge structurale

Est une des considérations les plus importantes qui entre dans des projets de construction ce qui type de matière à employé. Cette décision tourne autour des facteurs comprenant la force, la flexibilité, la conductivité, la longévité et beaucoup plus. Les ingénieurs se demandent de ce qu'ils ont besoin du matériel et puis cherchent le meilleur ajustement.

Suivre des méthodes nanotechnologie-basées, nous pouvons créer les fibres optiques qui peuvent être enfoncées en matière composite. Quand des objets sont établis utilisant cette technologie, les gens peuvent mesurer la qualité porteuse des objets en temps réel après qu'ils aient été construits. Essentiellement, le matériel lui-même devient une sonde.

Cette méthode a été déjà appliquée comme système de surveillance structural pour des ponts au Canada, tenant compte de la surveillance centralisée et en temps réel des ponts d'un emplacement simple. Nous pouvons également employer la simulation de quantum pour modeler le comportement des matériaux avant qu'ils soient synthétisés, nous permettant d'étudier leur comportement et propriétés avant de créer le matériel final.

Avancer : Le futur de la détection de Quantum

Le travail courant sur la détection de quantum est maintenant concentré sur augmenter le nombre de sondes que nous utilisons, composant vers le haut de leur sensibilité et construire les outils spécialisés pour traiter efficacement toutes les données elles produisent. Les compagnies comme Samsung réalisent déjà des investissements dans des sondes de quantum utilisant des matériaux comme le graphene, démontrant un intérêt de marché ferme pour ces matériaux.

Les ingénieurs d'études auront rapidement pour identifier des occasions de profiter des développements en détection de quantum. Et, peut-être, les sondes de quantum nous permettront finalement de développer une montre avec toute les fonctionnalité de Star Trek Tricorder.

Au sujet des auteurs

Aleksey Fedorov est un chercheur junior au centre russe de Quantum. Ses intérêts de recherches incluent la physique théorique, la théorie condensée de matière et la théorie de commande mathématique.

Ruslan Yunusov est le Président du centre russe de Quantum. Il tient un PhD dans la physique de l'université de l'Etat de Lomonosov Moscou.