从手机到地球卫星系统，传感器的身影随处可见。不过现在，科学家们将量子技术与其结合，研制出一种量子传感器，它能够覆盖广阔、精确测量、无需校准，并且在灵敏度、准确率和稳定性上，相较于传统传感器有不止一个量级的提高。许多科学家都相信，在这个日益依赖传感器和传感技术的时代，它们有潜力提供重要的竞争优势。

　　量子传感技术正在走向市场

　　近期提及量子技术，人们往往会立刻想到复杂的量子计算机。理论上，量子计算机功能强大，可以在短短几分钟内破解互联网安全的底层代码，但距离全尺寸量子计算机的问世可能还需要几十年的时间。相比之下，利用量子现象加密而非破解密码的设备正开始出现在市场上。

　　不过目前人们对于量子传感器这一话题的讨论度并不高，但它的应用领域相比量子计算机而言，更加的广泛。量子传感器是根据量子力学规律、利用量子效应设计的、用于执行对系统被测量进行变换的物理装置。量子态对环境异常敏感，无论是对被埋物体的引力做出反应，还是接收人类大脑的磁场，量子传感器都能探测到来自周围世界的各种微弱信号。英国伯明翰大学的物理学家凯邦斯表示：“量子传感器将很快得到更广泛的应用，其潜在市场可能达到每年10亿美元。”并且，随着人类操纵单个原子和电子的能力迅速发展，可能会在未来改变通信、能源、医药和国防等行业。

　　监测大脑的便携式扫描仪

　　磁共振成像（MRI）扫描仪可以生成大脑的3D模型，医生利用它来诊断、监测和治疗神经系统疾病以及其他身体创伤。但这类系统非常昂贵、庞大且有噪声，还需要患者保持完全静止的状态，严重限制了医生们对大脑的研究，并且极难用于研究婴幼儿和有运动障碍的人。如果采用量子传感技术，使用更小巧的便携式扫描仪将成为可能，甚至有希望创造出一种能够在日常生活中监测患者大脑磁场的系统。这将为临床医生提供更多、更有价值的数据，同时也能减轻患者压力。

　　此前，《自然》期刊中描述了这样一台设备，能够让科学家们在研究大脑功能时摆脱固定式设备的限制。研究人员将小型量子传感器集成到头部阵列中，并与消除干扰磁场的系统配对，再将脑磁图模块缩小到头盔的大小，因此绘制出难以保持静止的人们的脑部图像。但实验原型仍存在局限性，比如受试者不能起身走动。不过研究人员表示，在下一次更新换代时，该设备应该能够达到让受试者起身走动的目标。

　　让人“看到”角落里的物体

　　据外媒报道，一些权威专家认为未来量子传感器将发挥越来越重要的作用，甚至可以让驾驶汽车的人“看到”角落或房间里的物体。

　　现有导航系统最大的问题之一，就是车辆在隧道中行驶时，GPS信号会丢失或者中断。如果使用原子干涉仪制造导航装置，即使在与GPS卫星失去连接的情况下，导航设备也能正常工作。这种导航装置保持航向的方式是依赖于航迹推算，使用加速计和陀螺仪，不断更新车辆对于已知起始点的位置、方向和速度。

　　同时，格拉斯哥大学的研究人员也正在研究一种特殊的3D激光雷达。传统的激光雷达通常通过脉冲激光照射物体，然后测量反射脉冲，从而测量与物体之间的距离。然而，量子传感器技术使科学家能够以极高的精确度，在万亿分之一秒内，测量每一个光子的到达时间。研究人员打造的这种原型传感器，可以探测到100米外移动的人，即使是隐藏在角落中，也能够准确探测。不过，目前大多数量子传感系统都非常昂贵、复杂，且尺寸太大。但未来，新一代体积更小、成本更低的量子传感器将可能带来更多全新的应用。

　　（本报综合）