Mobil Anda akan segera terlihat di tikungan

Mobil Anda akan segera terlihat di tikungan


Dengan Opini 1 jam yang lalu

Bagikan artikel ini:

Sangat sedikit orang yang tahu bahwa semua jam tangan dan jam di dunia disetel dengan osilasi elektron dalam atom cesium-133, satu-satunya isotop stabil logam cesium.

Cesium adalah logam alkali lembut berwarna emas keperakan dan satu dari hanya lima logam yang cair pada atau mendekati suhu kamar.

Standar waktu dunia untuk satu detik didefinisikan sebagai “durasi 9192 631.770 siklus (Hz) cahaya gelombang mikro yang diserap atau dipancarkan oleh transisi sangat halus dari atom cesium-133 dalam keadaan dasarnya yang tidak terganggu oleh medan eksternal.”

Sejak bukti Einstein pada tahun 1967 bahwa kecepatan cahaya adalah dimensi paling konstan di alam semesta, Sistem Satuan Internasional menggunakan dua hitungan gelombang spesifik dari spektrum emisi cesium-133 untuk menentukan satu detik dan satu meter. Sejak itu, cesium telah umum digunakan dalam jam atom yang sangat akurat untuk menjaga dunia tetap tepat waktu.

Sensor kuantum

Pemanfaatan yang tepat dari sifat materi, seperti menggunakan perbedaan antara elektron dalam status energi yang berbeda sebagai unit dasar, yang memungkinkan sensor kuantum untuk menampilkan tingkat presisi tertinggi seperti yang ditemukan pada jam atom. Sensor kuantum lainnya menggunakan transisi atom untuk mendeteksi perubahan kecil dalam pergerakan dan perbedaan yang sangat kecil dalam bidang listrik, magnet, dan gravitasi.

Dalam fisika keadaan padat, sensor kuantum adalah perangkat kuantum yang merespons rangsangan.

Biasanya ini mengacu pada sensor yang, yang memiliki tingkat energi quantised, menggunakan koherensi kuantum untuk mengukur kuantitas fisik, atau menggunakan keterjeratan untuk meningkatkan pengukuran melebihi apa yang dapat dilakukan dengan sensor klasik. Energi quantised memerlukan sistem atau partikel mekanika kuantum yang terikat atau terbatas secara spasial dan hanya dapat mengambil nilai energi atau tingkat energi diskrit tertentu berbeda dengan partikel klasik, yang dapat memiliki sejumlah energi. Koherensi kuantum berarti frekuensi dan bentuk gelombang identik dan perbedaan fasa konstan.

Teknologi transformatif

Menurut para ahli terkemuka dalam laporan “Top 10 Emerging Technologies of 2020,” yang diterbitkan pada November 2020 oleh The World Economic Forum, sensor Quantum sebagai teknologi transformatif akan memainkan peran yang semakin penting di masa depan kita, memungkinkan kendaraan otonom untuk “melihat” sekitar. sudut atau ke dalam ruangan, dan akan mendeteksi dengan tepat apa yang ada di bawah kaki kita, serta mengaktifkan sistem navigasi bawah air, memajukan sistem peringatan untuk gempa bumi dan aktivitas vulkanik, dan pemindai kompak yang memantau aktivitas otak seseorang selama kehidupan sehari-hari dan mendeteksi tanda-tanda awal dari beberapa sklerosis.

Gravimeter

Sensor kuantum sangat sensitif sehingga dapat mendeteksi berbagai sinyal yang sangat kecil dari dunia di sekitar kita, seperti tarikan gravitasi benda yang terkubur atau medan magnet dari otak manusia.

Gravimeter memetakan variasi kepadatan di bawah tanah dengan merekam fluktuasi gravitasi dalam ruang dan waktu. Sensor kuantum gravitasi biasanya digunakan oleh ahli geosains untuk memantau bahaya vulkanik dengan mengukur perubahan kepadatan yang disebabkan oleh naiknya magma, atau untuk mengukur sumber air dengan mengukur luas akuifer. Perusahaan energi menggunakan gravimeter untuk mengukur variasi gravitasi di area yang luas untuk menemukan minyak dan gas.

Baru-baru ini, para peneliti di University of Birmingham, Inggris, menemukan kemungkinan baru untuk membangun sensor kuantum. Mereka sedang mengerjakan pengembangan atom yang jatuh bebas dan sangat dingin untuk mendeteksi perubahan kecil dalam gravitasi lokal. Penemuan baru dan jenis gravimeter kuantum ini terbukti sangat berharga dalam mendeteksi pipa, kabel, dan objek lain yang terkubur. Ini bisa sangat berharga di Afrika Selatan di mana pemerintah kota dan pemain peran lainnya sering kehilangan pipa dan kabel tersembunyi mereka dan kemudian harus menggali seluruh jalan dengan biaya yang mahal dan membuat ketidaknyamanan semua orang.

Sensor gravitasi yang sama juga digunakan oleh perusahaan konstruksi dan insinyur sipil untuk survei bawah tanah guna menentukan poros tambang tua, selokan, lubang pembuangan, atau struktur berbahaya lainnya. Kapal laut dapat menggunakan teknologi sensor kuantum yang sama untuk mendeteksi objek yang tenggelam.

Peneliti Universitas Glasgow menggunakan gravimeter kecil untuk memantau salah satu gunung berapi paling aktif di dunia, yaitu Gunung Etna di Sisilia. Saat ruang magna di bawah tanah terisi, pembacaan gravitasinya berubah, sehingga memberi peringatan lanjutan tentang aktivitas vulkanik.

Meskipun seismometer, perekam deformasi tanah, monitor gas, kamera infra merah, dan pencitra satelit sudah digunakan untuk memantau gunung berapi, gravimeter yang murah dan permanen adalah pengubah permainan yang potensial karena biayanya yang rendah, keakuratan yang tinggi dan karena tidak perlu memindahkannya. dalam kondisi berbahaya.

Navigasi

Salah satu masalah terbesar dengan sistem navigasi saat ini adalah saat kontak dengan satelit GPS terputus saat bepergian di terowongan atau saat sinyal sengaja macet. Oleh karena itu, pendekatan yang lebih baik adalah dengan menggunakan interferometer atom untuk membangun perangkat navigasi yang memiliki kemampuan untuk bekerja bahkan ketika kontak dengan satelit GPS terputus. Dalam hal ini, tetap berada di jalur bergantung pada perhitungan mati, penggunaan akselerometer dan giroskop untuk terus memperbarui posisi, orientasi, dan kecepatan kendaraan sehubungan dengan titik awal yang diketahui.

Lidar 3D melihat dari sudut

Peneliti Universitas Glasgow juga sedang mengerjakan jenis lidar 3D khusus yang akan memungkinkan orang dan mobil untuk “melihat” di sekitar sudut atau ke dalam ruangan. Lidar tradisional biasanya mengukur jarak ke suatu objek dengan menerangi dengan sinar laser berdenyut dan kemudian mengukur pulsa yang dipantulkan. Namun, teknologi sensor kuantum memungkinkan para ilmuwan mengukur waktu kedatangan setiap foton dengan akurasi yang sangat tinggi, dalam sepersejuta detik.

Seringkali ketika Anda berteriak di ngarai, Anda akan mendengar gema suara Anda. Hal yang sama dapat dilakukan dengan cahaya atau sinar laser. Cahaya akan memantul dari dinding, selama Anda memiliki geometri yang benar. Kemudian mudah untuk membuat gambar 3D menggunakan data ini. Oleh karena itu, para peneliti dari Universitas Glasgow ingin mengembangkan lidar generasi berikutnya untuk mobil self-driving untuk meningkatkan kesadaran dalam kabut, asap, dan jarak yang lebih jauh. Prototipe sensor dari Glasgow sudah dapat mendeteksi orang bergerak sejauh 100 meter, bahkan ketika mereka masih berada beberapa meter di tikungan.

Kesehatan

Penginderaan kuantum juga membuat terobosan dalam industri perawatan kesehatan, khususnya yang berkaitan dengan deteksi penyakit degeneratif. Magnetic Resonance Imaging (MRI) yang terkenal telah terbukti berharga dari waktu ke waktu, tetapi sensor kuantum jauh lebih sederhana, lebih murah, dan memiliki resolusi yang lebih baik. Diketahui bahwa pada penyakit seperti multiple sclerosis, kecepatan pemrosesan sumsum tulang belakang ke otak berubah. Sensor kuantum dapat mendeteksi perubahan kecil ini, yang tidak dapat dilakukan oleh alat diagnostik seperti sensor MRI.

Penggunaan militer

Tidak diragukan lagi, militer di seluruh dunia juga sangat tertarik dengan teknologi penginderaan kuantum. Gravimeter, misalnya, menawarkan potensi untuk mendeteksi kapal selam lawan. Gravitasi mungkin merupakan gaya yang lemah, tetapi kita tidak dapat melindungi darinya. Jadi, meskipun teknologi siluman modern mungkin menyembunyikan tanda radar kapal selam, itu tidak akan menyembunyikannya dari sensor gravitasi kuantum yang sangat sensitif.

Sensor kuantum yang lebih kecil dan terjangkau

Sayangnya, kebanyakan sistem penginderaan kuantum saat ini sangat mahal, kompleks, dan ukurannya terlalu besar, tetapi generasi baru dan menjanjikan dari sensor kuantum yang lebih kecil dan lebih terjangkau dapat membawa banyak aplikasi baru di masa depan. Para ilmuwan di Massachusetts Institute of Technology (MIT) di AS, tahun lalu menggunakan metodologi manufaktur tradisional untuk menempatkan sensor kuantum berbasis berlian pada chip silikon, sehingga berhasil mengemas beberapa komponen dan biasanya berukuran besar pada persegi dari beberapa persepuluh lebar satu milimeter. Prototipe sensor kuantum MIT adalah langkah penting menuju sensor kuantum yang diproduksi secara massal dan terjangkau yang bekerja pada suhu kamar dan dapat digunakan untuk aplikasi apa pun yang melibatkan pengukuran yang sangat halus dari medan magnet lemah.

Masa depan penginderaan kuantum

Karena kontribusi yang menjanjikan dari teknologi sensor kuantum, pemerintah dan investor swasta melakukan investasi yang signifikan dalam teknologi ini, khususnya untuk mengatasi tantangan biaya, skala, dan kompleksitas. Menurut analis industri, sensor kuantum harus tersedia di pasar dalam lima tahun ke depan, dengan aplikasi medis dan pertahanan memimpin.

Alam subatom dan teknologi kuantum tidak hanya mengarah ke metrologi presisi tinggi, tetapi banyak aplikasi lainnya. Kemampuan manusia untuk memanipulasi atom dan elektron individu mengubah industri mulai dari komunikasi dan energi hingga kedokteran dan pertahanan. Tetapi meskipun banyak ilmuwan yang mengerjakan sensor kuantum telah membentuk perusahaan untuk mengkomersialkan teknologinya, hanya sedikit yang memiliki produk aktual di pasar.

Profesor Louis CH Fourie adalah seorang futuris dan ahli strategi teknologi

LAPORAN BISNIS


Posted By : https://airtogel.com/