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Más allá del reloj de Apple: Cómo los sensores de Quantum cambiarán el mundo

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El reloj recientemente anunciado de Apple se destina para hacer los sensores frescos, trayendo nuevas características a los consumidores que confían en los sensores para el movimiento, la corazón-tarifa y la presión.

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El refrigerador todavía puede ser los últimos progresos del quántum que detecta esa actividad de la medida en un nanoscale.

El comportamiento único de sistemas en la escala atómica permite las medidas del ultraprecise que están comenzando a transformar una variedad de industrias como medicina, agricultura y el transporte. Tienen el potencial para afectar nuestras vidas mucho más pronto que mucho otro las tecnologías quántum-basadas.

¿De futurista? ¿ropa elegante? con los coches conductor-libres incorporados de los sensores de la salud con los sistemas de navegación exactos basados en los relojes atómicos (que eliminan básicamente accidentes), los ingenieros tendrán la oportunidad de desarrollar todas las clases de tecnologías con la detección mejorada.

Aquí están algunos usos donde la detección del quántum puede hacer un impacto en el próximo trimestre.

Dejado haya luz: Cámaras y Quantum

Tendemos a pensar en megapixels al juzgar calidad de la cámara -- más megapixels, la imagen más clara. Pero esto es solamente verdad hasta un punto.

El factor de la base es realmente absorción de la luz. Para mejorar dramáticamente cámaras, necesitaremos la tecnología que permite absorber más luz. Esto será posible con la película del quántum, que ayuda a captura lejos más luz que cámaras convencionales.

Hoy, una compañía llamada Invisage está construyendo la cámara móvil más sensible del mundo basada en la película del quántum. Utiliza puntos del quántum, que se utiliza ya en televisiones y varios usos industriales pero los tiene todavía ser aplicados a las cámaras que utilizamos sobre una base diaria. Las tecnologías como esto se asegurarán de que la generación siguiente de cámaras en nuestros smartphones no sea apenas incremental mejor, solamente una bestia enteramente nueva.

Diagnósticos de torneado al revés

Hasta la fecha, los profesionales médicos han confiado sobre todo en los sensores que miden síntomas de dolencias, como temperatura del cuerpo o la presión arterial. Aunque estos tipos de instrumentos proporcionen la información valiosa sobre la condición de un individuo, pueden no establecer claramente exactamente cuál es incorrecto con alguien. (Hace esta fiebre indican una infección bacteriana o un virus?)

Más recientemente, se han desarrollado los nuevos sensores químicos que se pueden inyectar en la sangre y detectar usando MRIs. Esto puede ayudar a mejorar la exactitud de diagnosis identificando problemas en el nivel del órgano.

Los sensores de Quantum pueden llevarnos a un nivel incluso más pequeño, revelando cambios del minuto en células vivas.

Estos sensores, que se construyen usando nanocrystals del diamante, pueden medir características como la temperatura que puede indicar condiciones como cáncer y ayudarnos eventual a apuntar la medicina solamente a las células malas.

En un futuro próximo, podremos mirar salud humana no apenas holístico sino abajo a cada célula individual, y podremos construir los tratamientos adaptados que ayudan a gente a conseguir mejor más rápida.

Aligeramiento de la carga estructural

Es cuál una de las consideraciones más importantes que entra proyectos de construcción tipo de material a utilizar. Esa decisión abisagra sobre factores incluyendo fuerza, flexibilidad, conductividad, durabilidad y mucho más. Los ingenieros se preguntan lo que necesitan del material y después buscan el ajuste mejor.

Usando métodos nanotecnologÃa-basados, podemos crear las fibras ópticas que se pueden encajar en material compuesto. Cuando los objetos se construyen usando esta tecnología, la gente puede medir la calidad portadora de objetos en tiempo real después de que la hayan construido. Esencialmente, el material sí mismo se convierte en un sensor.

Este método se ha ejecutado ya como sistema de vigilancia estructural para los puentes en Canadá, teniendo en cuenta la supervisión centralizada, en tiempo real de puentes de un solo sitio. Podemos también utilizar la simulación del quántum para modelar el comportamiento de materiales antes de que se sinteticen, permitiendo que estudiemos su comportamiento y características antes de crear el material final.

Mudanza adelante: El futuro de la detección de Quantum

El trabajo actual sobre la detección del quántum ahora se centra en el aumento del número de sensores que utilizamos, marcando encima de su sensibilidad y la construcción de las herramientas especializadas para procesar eficientemente todos los datos presentan. Las compañías como Samsung están haciendo ya inversiones en sensores del quántum usando los materiales como el graphene, demostrando un interés del mercado fuerte en estos materiales.

Los ingenieros de diseño tendrán rápidamente identificar oportunidades de capitalizar en progresos en la detección del quántum. Y, quizás, los sensores del quántum finalmente permitirán que desarrollemos un reloj con toda la funcionalidad de Star Trek Tricorder.

Sobre los autores

Aleksey Fedorov es investigador menor en el centro ruso de Quantum. Sus intereses de la investigación incluyen la física teórica, la teoría condensada de la materia y la teoría de control matemática.

Ruslan Yunusov es el CEO del centro ruso de Quantum. Él sostiene un PhD en la física de la universidad de estado de Lomonosov Moscú.