इस लेख में, हम क्वांटम सेंसिंग तकनीकों के प्रकारों, विनिर्माण पर उनके प्रभाव और इस क्षेत्र की भविष्य की दिशा पर चर्चा करेंगे। मानें या न मानें, क्वांटम सेंसिंग तकनीक का एक ऐसा क्षेत्र है जो 50 से भी ज़्यादा वर्षों से मौजूद है और अब इसका व्यापक रूप से LIDAR, चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (MRI) और फोटोवोल्टिक कोशिकाओं जैसे लेज़रों में उपयोग किया जाता है।
हालाँकि समाज इन तकनीकों के लाभों का आनंद पहले से ही ले रहा है, लेकिन ये उतनी प्रसिद्ध नहीं हैं जितनी कि व्यापक रूप से चर्चित क्वांटम कंप्यूटिंग और क्वांटम संचार। अक्सर उद्धृत "क्वांटम लाभ" क्वांटम कंप्यूटरों की बहुत कम समय में समस्याओं को हल करने की क्षमता को संदर्भित करता है, जिससे पहले अव्यावहारिक और जटिल समस्याएँ भी संभव हो जाती हैं। क्वांटम संचार पर अक्सर साइबर सुरक्षा के संदर्भ में चर्चा की जाती है। दोनों क्षेत्र तेज़ी से विकसित हो रहे हैं, लेकिन सर्वव्यापी बनने में अभी भी कई साल लगेंगे।
क्वांटम सेंसिंग के मुख्य दृष्टिकोण फोटोनिक्स और सॉलिड-स्टेट सिस्टम हैं। फोटोनिक्स विभिन्न तरीकों से प्रकाश के हेरफेर से संबंधित है, जबकि सॉलिड-स्टेट सिस्टम ऐसे सेंसर से संबंधित हैं जो एक ज्ञात क्वांटम अवस्था में होते हैं और जो किसी उद्दीपन (जिसे आप मापना चाहते हैं) के साथ अंतःक्रिया के परिणामस्वरूप बदलते हैं। इन दृष्टिकोणों के अंतर्गत, क्वांटम सेंसिंग तकनीकें पाँच अलग-अलग श्रेणियों में आती हैं और उनकी पूरक शक्तियाँ हैं।
(1) क्वांटम इमेजिंग- गतिशील या छिपी हुई वस्तुओं का पता लगाने के लिए क्वांटम लिडार/रडार का उपयोग, जिसका सबसे प्रसिद्ध अनुप्रयोग क्षेत्र राष्ट्रीय रक्षा है।
(2) क्वांटम विद्युतचुंबकीय सेंसर- ये सेंसर नाइट्रोजन रिक्तिका केंद्रों, परमाणु वाष्पों और अतिचालक परिपथों का उपयोग करके गतिशील विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों को मापते हैं। इनका उपयोग रक्षा अनुप्रयोगों में भी किया जाता है, लेकिन स्वास्थ्य सेवा में भी, जैसे कि एमआरआई, इनका उपयोग किया जाता है।
(3) ग्रैविमीटरऔर Gरेडियोमीटर- ये क्रमशः गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की शक्ति और परिवर्तन को मापते हैं। वर्तमान अनुप्रयोगों में भूमिगत भूभौतिकीय घटनाएँ शामिल हैं और इनका उपयोग मुख्य रूप से ऊर्जा क्षेत्र में भंडारों का पता लगाने के लिए किया जाता है।
(4) थर्मामीटरऔर Bएरोमीटर (MमापनाTतापमानऔर Aवायुमंडल संबंधीPआश्वस्त,Rक्रमशः)- ये विशेष उपकरण सामान्यतः उपयोग किए जाने वाले उपकरणों की तुलना में अधिक संवेदनशील होते हैं, तथा ठंडे परमाणु बादलों और अतिचालक क्वांटम इंटरफेस उपकरणों के उपयोग के माध्यम से पनडुब्बी या विमान जैसे महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में उच्च सटीकता प्राप्त करते हैं।
(5) विशिष्टSसंवेदनAअनुप्रयोगोंWithQउंटमCकंप्यूटिंग याCसंचार याA Cका संयोजनBअन्य संगठनों- क्वांटम कंप्यूटिंग और संचार प्रौद्योगिकियों के परिपक्व होने के साथ ही इन अनुप्रयोगों को और विकसित करने की आवश्यकता है।
शुरुआत में, क्वांटम सेंसिंग तकनीक का इस्तेमाल आज हम आमतौर पर देखे जाने वाले उत्पादों, जैसे डिजिटल कैमरों, में किया जाता था। व्यावसायिक रूप से उपलब्ध होने वाली क्वांटम सेंसिंग तकनीक की अगली पीढ़ी निर्माताओं को कई तरह से लाभान्वित करेगी: जहाँ सटीकता और शुद्धता की आवश्यकता होती है, वहाँ मापों में अत्यधिक उच्च संवेदनशीलता प्रदान करके, और एयरोस्पेस, बायोमेडिकल, रासायनिक, ऑटोमोटिव और दूरसंचार उद्योगों में नए उपयोगों के नियमित उद्भव द्वारा। यह इसलिए संभव है क्योंकि ये सेंसर उन प्रणालियों में छोटे भौतिक परिवर्तनों और विशेषताओं को मापने के लिए प्रणालियों के क्वांटम गुणों का उपयोग करते हैं।
क्वांटम सेंसिंग तकनीक की अगली पीढ़ी को अपने पूर्ववर्ती की तुलना में छोटा, हल्का और अधिक लागत-प्रभावी बनाया गया है, और यह पारंपरिक सेंसिंग तकनीकों की तुलना में अविश्वसनीय रूप से उच्च मापन रिज़ॉल्यूशन प्रदान करती है। शुरुआती उपयोगों में सूक्ष्म दोषों की पहचान करके उच्च-गुणवत्ता वाले उत्पादों पर गुणवत्ता नियंत्रण माप, सटीक उत्पादों पर कठोर माप, और सतह के नीचे छिपी चीज़ों को मापकर गैर-विनाशकारी परीक्षण शामिल हैं।
अगली पीढ़ी की क्वांटम सेंसिंग तकनीकों को अपनाने में मौजूदा बाधाओं में विकास लागत और समय शामिल हैं, जिससे पूरे उद्योग में इन्हें अपनाने में देरी हो सकती है। अन्य चुनौतियों में नए सेंसरों का मौजूदा डेटा ढाँचों के साथ एकीकरण और उद्योग के भीतर मानकीकरण शामिल हैं - ये ऐसे मुद्दे हैं जो उभरती तकनीकों को अपनाने और आत्मसात करने की कई चुनौतियों को प्रतिबिंबित करते हैं। जो उद्योग मूल्य-संवेदनशील कम हैं और जिन्हें सबसे अधिक लाभ होगा, वे अग्रणी भूमिका निभाएंगे। एक बार जब रक्षा, जैव प्रौद्योगिकी और मोटर वाहन उद्योग इन संवेदनशील तकनीकों के लिए अनुप्रयोगों और व्यावसायिक मामलों का प्रदर्शन कर देंगे, तो जैसे-जैसे तकनीक विकसित और व्यापक होगी, अतिरिक्त उपयोग के मामले सामने आएंगे। उच्च रिज़ॉल्यूशन पर मापन के तरीके और तकनीकें और भी महत्वपूर्ण हो जाएँगी क्योंकि विनिर्माण उद्योग गुणवत्ता या उत्पादकता से समझौता किए बिना सटीकता और लचीलेपन में सुधार के लिए नई तकनीकों को अपनाएगा।
क्वांटम सेंसिंग के साथ वायरलेस नेटवर्क जैसी अन्य अग्रणी तकनीकों को जोड़कर प्राप्त होने वाले लाभों पर ध्यान देना ज़रूरी है। निर्माण और खनन जैसे विनिर्माण से जुड़े उद्योगों को भी लाभ होगा। अगर तकनीक इन सेंसरों को इतना छोटा और सस्ता बना सके, तो ये आपके स्मार्टफ़ोन में भी आ सकते हैं।
पोस्ट करने का समय: 30 जनवरी 2024