क्वांटम सेंसर: Difference between revisions

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[[क्वांटम प्रौद्योगिकी]] के भीतर, एक क्वांटम [[सेंसर]] क्वांटम यांत्रिकी के गुणों का उपयोग करता है, जैसे कि क्वांटम उलझाव, [[क्वांटम हस्तक्षेप]] और क्वांटम स्थिति निचोड़ना, जिसने परिशुद्धता को अनुकूलित किया है और सेंसर में वर्तमान सीमाओं [[कितना राज्य]] है।<ref name=":2" />क्वांटम सेंसिंग का क्षेत्र क्वांटम स्रोतों (उदाहरण के लिए, उलझा हुआ) और क्वांटम माप के डिजाइन और इंजीनियरिंग से संबंधित है जो कई तकनीकी अनुप्रयोगों में किसी भी शास्त्रीय रणनीति के प्रदर्शन को मात देने में सक्षम हैं।<ref>{{Cite journal |last1=Rademacher |first1=Markus |last2=Millen |first2=James |last3=Li |first3=Ying Lia |date=2020-10-01 |title=Quantum sensing with nanoparticles for gravimetry: when bigger is better |url=https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/aot-2020-0019/html |journal=Advanced Optical Technologies |language=en |volume=9 |issue=5 |pages=227–239 |doi=10.1515/aot-2020-0019 |arxiv=2005.14642 |bibcode=2020AdOT....9..227R |s2cid=219124060 |issn=2192-8584}}</ref> यह [[फोटोनिक्स]] सिस्टम से किया जा सकता है<ref name=":0">{{Cite journal | doi=10.1038/s41566-018-0301-6| title=फोटोनिक क्वांटम सेंसिंग में प्रगति| journal=Nature Photonics| volume=12| pages=724–733| year=2018| last1=Pirandola| first1=S| last2=Bardhan| first2=B. R.| last3=Gehring| first3=T.| last4=Weedbrook | first4= C.| last5= Lloyd| first5=S. | issue=12| arxiv= 1811.01969| bibcode=2018NaPho..12..724P| s2cid=53626745}}</ref> या ठोस-अवस्था भौतिकी प्रणालियाँ।<ref name=":1">{{Cite journal | doi=10.1103/RevModPhys.89.035002| title=क्वांटम संवेदन| journal=Reviews of Modern Physics| volume=89| issue=3| pages=035002| year=2017| last1=Degen| first1=C. L.| last2=Reinhard| first2=F.| last3=Cappellaro| first3=P.| author3-link= Paola Cappellaro |bibcode=2017RvMP...89c5002D| arxiv=1611.02427| s2cid=2555443}}</ref>




[[क्वांटम प्रौद्योगिकी]] के भीतर,  क्वांटम [[सेंसर]] क्वांटम यांत्रिकी के गुणों का उपयोग करता है, जैसे कि क्वांटम उलझाव, [[क्वांटम हस्तक्षेप]] और क्वांटम स्थिति निचोड़ना, जिसने परिशुद्धता को अनुकूलित किया है और सेंसर में वर्तमान सीमाओं [[कितना राज्य]] है।<ref name=":2" />क्वांटम सेंसिंग का क्षेत्र क्वांटम स्रोतों (उदाहरण के लिए, उलझा हुआ) और क्वांटम माप के डिजाइन और इंजीनियरिंग से संबंधित है जो कई तकनीकी अनुप्रयोगों में किसी भी शास्त्रीय रणनीति के प्रदर्शन को मात देने में सक्षम हैं।<ref>{{Cite journal |last1=Rademacher |first1=Markus |last2=Millen |first2=James |last3=Li |first3=Ying Lia |date=2020-10-01 |title=Quantum sensing with nanoparticles for gravimetry: when bigger is better |url=https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/aot-2020-0019/html |journal=Advanced Optical Technologies |language=en |volume=9 |issue=5 |pages=227–239 |doi=10.1515/aot-2020-0019 |arxiv=2005.14642 |bibcode=2020AdOT....9..227R |s2cid=219124060 |issn=2192-8584}}</ref> यह [[फोटोनिक्स]] सिस्टम से किया जा सकता है<ref name=":0">{{Cite journal | doi=10.1038/s41566-018-0301-6| title=फोटोनिक क्वांटम सेंसिंग में प्रगति| journal=Nature Photonics| volume=12| pages=724–733| year=2018| last1=Pirandola| first1=S| last2=Bardhan| first2=B. R.| last3=Gehring| first3=T.| last4=Weedbrook | first4= C.| last5= Lloyd| first5=S. | issue=12| arxiv= 1811.01969| bibcode=2018NaPho..12..724P| s2cid=53626745}}</ref> या ठोस-अवस्था भौतिकी प्रणालियाँ।<ref name=":1">{{Cite journal | doi=10.1103/RevModPhys.89.035002| title=क्वांटम संवेदन| journal=Reviews of Modern Physics| volume=89| issue=3| pages=035002| year=2017| last1=Degen| first1=C. L.| last2=Reinhard| first2=F.| last3=Cappellaro| first3=P.| author3-link= Paola Cappellaro |bibcode=2017RvMP...89c5002D| arxiv=1611.02427| s2cid=2555443}}</ref>
== विशेषताएँ ==
== विशेषताएँ ==
फोटोनिक्स और [[ क्वांटम प्रकाशिकी ]] में, फोटोनिक क्वांटम सेंसिंग बेहद सटीक माप करने के लिए क्वांटम उलझाव, एकल फोटॉन और प्रकाश की निचोड़ी हुई अवस्थाओं का लाभ उठाता है। ऑप्टिकल सेंसिंग निरंतर परिवर्तनशील क्वांटम प्रणालियों का उपयोग करती है जैसे विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की स्वतंत्रता की विभिन्न डिग्री, ठोस पदार्थों के कंपन मोड और बोस-आइंस्टीन संघनन।<ref name=":3">{{Cite journal|last1=Adesso|first1=Gerardo|last2=Ragy|first2=Sammy|last3=Lee|first3=Antony R.|date=June 2014|title=Continuous Variable Quantum Information: Gaussian States and Beyond|journal=Open Systems & Information Dynamics|language=en|volume=21|issue=1n02|pages=1440001|doi=10.1142/S1230161214400010|arxiv=1401.4679|s2cid=15318256}}</ref> इन क्वांटम प्रणालियों की दो क्वांटम अवस्थाओं के बीच अज्ञात परिवर्तन को चिह्नित करने के लिए जांच की जा सकती है। लक्ष्य के फोटोनिक सेंसर की [[क्वांटम रोशनी]] में सुधार करने के लिए कई तरीके मौजूद हैं, जिनका उपयोग क्वांटम सहसंबंध के उपयोग से कमजोर संकेतों का पता लगाने में सुधार के लिए किया गया है।<ref>{{Cite journal|last1=Tan|first1=Si-Hui|last2=Erkmen|first2=Baris I.|last3=Giovannetti|first3=Vittorio|last4=Guha|first4=Saikat|last5=Lloyd|first5=Seth|last6=Maccone|first6=Lorenzo|last7=Pirandola|first7=Stefano|last8=Shapiro|first8=Jeffrey H.|date=2008-12-18|title=गाऊसी अवस्थाओं के साथ क्वांटम रोशनी|journal=Physical Review Letters|volume=101|issue=25|pages=253601|doi=10.1103/PhysRevLett.101.253601|pmid=19113706|arxiv=0810.0534|bibcode=2008PhRvL.101y3601T|s2cid=26890855}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Shapiro|first1=Jeffrey H|last2=Lloyd|first2=Seth|date=2009-06-24|title=क्वांटम रोशनी बनाम सुसंगत-राज्य लक्ष्य का पता लगाना|journal=New Journal of Physics|volume=11|issue=6|pages=063045|doi=10.1088/1367-2630/11/6/063045|arxiv=0902.0986|bibcode=2009NJPh...11f3045S|s2cid=2396896}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Barzanjeh|first1=Sh.|last2=Abdi|first2=M.|last3=Milburn|first3=G. J.|last4=Tombesi|first4=P.|last5=Vitali|first5=D.|date=2012-09-28|title=प्रतिवर्ती ऑप्टिकल-टू-माइक्रोवेव क्वांटम इंटरफ़ेस|journal=Physical Review Letters|language=en|volume=109|issue=13|pages=130503|doi=10.1103/PhysRevLett.109.130503|pmid=23030075|arxiv=1110.6215|bibcode=2012PhRvL.109m0503B|s2cid=6470118}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Guha|first1=Saikat|last2=Erkmen|first2=Baris I.|date=2009-11-10|title=लक्ष्य का पता लगाने के लिए गॉसियन-स्टेट क्वांटम-रोशनी रिसीवर|journal=Physical Review A|language=en|volume=80|issue=5|pages=052310|doi=10.1103/PhysRevA.80.052310|arxiv=0911.0950|bibcode=2009PhRvA..80e2310G|s2cid=109058131}}</ref>
फोटोनिक्स और [[ क्वांटम प्रकाशिकी |क्वांटम प्रकाशिकी]] में, फोटोनिक क्वांटम सेंसिंग बेहद सटीक माप करने के लिए क्वांटम उलझाव, एकल फोटॉन और प्रकाश की निचोड़ी हुई अवस्थाओं का लाभ उठाता है। ऑप्टिकल सेंसिंग निरंतर परिवर्तनशील क्वांटम प्रणालियों का उपयोग करती है जैसे विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की स्वतंत्रता की विभिन्न डिग्री, ठोस पदार्थों के कंपन मोड और बोस-आइंस्टीन संघनन।<ref name=":3">{{Cite journal|last1=Adesso|first1=Gerardo|last2=Ragy|first2=Sammy|last3=Lee|first3=Antony R.|date=June 2014|title=Continuous Variable Quantum Information: Gaussian States and Beyond|journal=Open Systems & Information Dynamics|language=en|volume=21|issue=1n02|pages=1440001|doi=10.1142/S1230161214400010|arxiv=1401.4679|s2cid=15318256}}</ref> इन क्वांटम प्रणालियों की दो क्वांटम अवस्थाओं के बीच अज्ञात परिवर्तन को चिह्नित करने के लिए जांच की जा सकती है। लक्ष्य के फोटोनिक सेंसर की [[क्वांटम रोशनी]] में सुधार करने के लिए कई तरीके मौजूद हैं, जिनका उपयोग क्वांटम सहसंबंध के उपयोग से कमजोर संकेतों का पता लगाने में सुधार के लिए किया गया है।<ref>{{Cite journal|last1=Tan|first1=Si-Hui|last2=Erkmen|first2=Baris I.|last3=Giovannetti|first3=Vittorio|last4=Guha|first4=Saikat|last5=Lloyd|first5=Seth|last6=Maccone|first6=Lorenzo|last7=Pirandola|first7=Stefano|last8=Shapiro|first8=Jeffrey H.|date=2008-12-18|title=गाऊसी अवस्थाओं के साथ क्वांटम रोशनी|journal=Physical Review Letters|volume=101|issue=25|pages=253601|doi=10.1103/PhysRevLett.101.253601|pmid=19113706|arxiv=0810.0534|bibcode=2008PhRvL.101y3601T|s2cid=26890855}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Shapiro|first1=Jeffrey H|last2=Lloyd|first2=Seth|date=2009-06-24|title=क्वांटम रोशनी बनाम सुसंगत-राज्य लक्ष्य का पता लगाना|journal=New Journal of Physics|volume=11|issue=6|pages=063045|doi=10.1088/1367-2630/11/6/063045|arxiv=0902.0986|bibcode=2009NJPh...11f3045S|s2cid=2396896}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Barzanjeh|first1=Sh.|last2=Abdi|first2=M.|last3=Milburn|first3=G. J.|last4=Tombesi|first4=P.|last5=Vitali|first5=D.|date=2012-09-28|title=प्रतिवर्ती ऑप्टिकल-टू-माइक्रोवेव क्वांटम इंटरफ़ेस|journal=Physical Review Letters|language=en|volume=109|issue=13|pages=130503|doi=10.1103/PhysRevLett.109.130503|pmid=23030075|arxiv=1110.6215|bibcode=2012PhRvL.109m0503B|s2cid=6470118}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Guha|first1=Saikat|last2=Erkmen|first2=Baris I.|date=2009-11-10|title=लक्ष्य का पता लगाने के लिए गॉसियन-स्टेट क्वांटम-रोशनी रिसीवर|journal=Physical Review A|language=en|volume=80|issue=5|pages=052310|doi=10.1103/PhysRevA.80.052310|arxiv=0911.0950|bibcode=2009PhRvA..80e2310G|s2cid=109058131}}</ref>
क्वांटम सेंसर अक्सर निरंतर परिवर्तनशील सिस्टम पर बनाए जाते हैं, यानी, क्वांटम सिस्टम जो स्थिति और गति चतुर्भुज जैसी स्वतंत्रता की निरंतर डिग्री की विशेषता रखते हैं। बुनियादी कामकाजी तंत्र आमतौर पर प्रकाश की ऑप्टिकल अवस्थाओं पर निर्भर करता है, जिसमें अक्सर क्वांटम यांत्रिक गुण जैसे निचोड़ना या दो-मोड उलझाव शामिल होता है।<ref name=":0" />ये अवस्थाएँ भौतिक परिवर्तनों के प्रति संवेदनशील हैं जिनका पता इंटरफेरोमेट्रिक माप द्वारा लगाया जाता है।<ref name=":3" />


क्वांटम सेंसिंग का उपयोग गैर-फोटोनिक क्षेत्रों में भी किया जा सकता है जैसे [[स्पिन क्वबिट क्वांटम कंप्यूटर]], [[आयन जाल]], [[फ्लक्स क्वबिट]],<ref name=":1" />और नैनोकण।<ref>{{Cite journal|last1=Kustura|first1=K.|last2=Gonzalez-Ballestero|first2=C.|last3=De los Ríos Sommer|first3=A.|last4=Meyer|first4=N.|last5=Quidant|first5=R.|last6=Romero-Isart|first6=O.| date=2022-04-07|title=माइक्रोकैविटी में अस्थिर गतिशीलता के माध्यम से यांत्रिक निचोड़ना|journal=Physical Review Letters|language=en|volume=128|issue=14|pages=143601|doi=10.1103/PhysRevLett.128.143601|pmid=35476467 |arxiv=2112.01144|bibcode=2022PhRvL.128n3601K |s2cid=244799128 }}</ref> इन प्रणालियों की तुलना उन भौतिक विशेषताओं से की जा सकती है जिन पर वे प्रतिक्रिया करते हैं, उदाहरण के लिए, फंसे हुए आयन विद्युत क्षेत्रों पर प्रतिक्रिया करते हैं जबकि स्पिन सिस्टम चुंबकीय क्षेत्रों पर प्रतिक्रिया करेंगे।<ref name=":1" />आयन ट्रैप अपने परिमाणित गति स्तरों में उपयोगी होते हैं जो विद्युत क्षेत्र से मजबूती से जुड़े होते हैं। उन्हें सतहों के ऊपर विद्युत क्षेत्र के शोर का अध्ययन करने का प्रस्ताव दिया गया है,<ref>{{Cite journal|last1=Brownnutt|first1=M.|last2=Kumph|first2=M.|last3=Rabl|first3=P.|last4=Blatt|first4=R.|date=2015-12-11|title=सतहों के निकट विद्युत-क्षेत्र शोर का आयन-ट्रैप माप|journal=Reviews of Modern Physics|language=en|volume=87|issue=4|pages=1419–1482|doi=10.1103/RevModPhys.87.1419|arxiv=1409.6572|bibcode=2015RvMP...87.1419B|s2cid=119008607}}</ref> और हाल ही में, रोटेशन सेंसर।<ref>{{Cite journal|last=Campbell|first=W|date=2017-02-23|title=फंसे हुए आयनों के साथ घूर्णन संवेदन|journal=Journal of Physics B |volume=50|issue=6|page=064002|doi=10.1088/1361-6455/aa5a8f|arxiv=1609.00659|bibcode=2017JPhB...50f4002C|s2cid=26952809}}</ref>
क्वांटम सेंसर अक्सर निरंतर परिवर्तनशील सिस्टम पर बनाए जाते हैं, यानी, क्वांटम सिस्टम जो स्थिति और गति चतुर्भुज जैसी स्वतंत्रता की निरंतर डिग्री की विशेषता रखते हैं। बुनियादी कामकाजी तंत्र आमतौर पर प्रकाश की ऑप्टिकल अवस्थाओं पर निर्भर करता है, जिसमें अक्सर क्वांटम यांत्रिक गुण जैसे निचोड़ना या दो-मोड उलझाव शामिल होता है।<ref name=":0" /> ये अवस्थाएँ भौतिक परिवर्तनों के प्रति संवेदनशील हैं जिनका पता इंटरफेरोमेट्रिक माप द्वारा लगाया जाता है।<ref name=":3" />
ठोस-अवस्था भौतिकी में, क्वांटम सेंसर एक क्वांटम उपकरण है जो उत्तेजना के प्रति प्रतिक्रिया करता है। आम तौर पर यह एक सेंसर को संदर्भित करता है, जिसमें [[ऊर्जा स्तर]] होता है, भौतिक मात्रा को मापने के लिए [[सुसंगतता (भौतिकी)]] का उपयोग करता है, या शास्त्रीय सेंसर के साथ जो किया जा सकता है उससे परे माप को बेहतर बनाने के लिए उलझाव का उपयोग करता है।<ref name=":1" />सॉलिड-स्टेट क्वांटम सेंसर के लिए 4 मानदंड हैं:<ref name=":1" /><ol>
 
क्वांटम सेंसिंग का उपयोग गैर-फोटोनिक क्षेत्रों में भी किया जा सकता है जैसे [[स्पिन क्वबिट क्वांटम कंप्यूटर]], [[आयन जाल]], [[फ्लक्स क्वबिट]],<ref name=":1" /> और नैनोकण।<ref>{{Cite journal|last1=Kustura|first1=K.|last2=Gonzalez-Ballestero|first2=C.|last3=De los Ríos Sommer|first3=A.|last4=Meyer|first4=N.|last5=Quidant|first5=R.|last6=Romero-Isart|first6=O.| date=2022-04-07|title=माइक्रोकैविटी में अस्थिर गतिशीलता के माध्यम से यांत्रिक निचोड़ना|journal=Physical Review Letters|language=en|volume=128|issue=14|pages=143601|doi=10.1103/PhysRevLett.128.143601|pmid=35476467 |arxiv=2112.01144|bibcode=2022PhRvL.128n3601K |s2cid=244799128 }}</ref> इन प्रणालियों की तुलना उन भौतिक विशेषताओं से की जा सकती है जिन पर वे प्रतिक्रिया करते हैं, उदाहरण के लिए, फंसे हुए आयन विद्युत क्षेत्रों पर प्रतिक्रिया करते हैं जबकि स्पिन सिस्टम चुंबकीय क्षेत्रों पर प्रतिक्रिया करेंगे।<ref name=":1" />आयन ट्रैप अपने परिमाणित गति स्तरों में उपयोगी होते हैं जो विद्युत क्षेत्र से मजबूती से जुड़े होते हैं। उन्हें सतहों के ऊपर विद्युत क्षेत्र के शोर का अध्ययन करने का प्रस्ताव दिया गया है,<ref>{{Cite journal|last1=Brownnutt|first1=M.|last2=Kumph|first2=M.|last3=Rabl|first3=P.|last4=Blatt|first4=R.|date=2015-12-11|title=सतहों के निकट विद्युत-क्षेत्र शोर का आयन-ट्रैप माप|journal=Reviews of Modern Physics|language=en|volume=87|issue=4|pages=1419–1482|doi=10.1103/RevModPhys.87.1419|arxiv=1409.6572|bibcode=2015RvMP...87.1419B|s2cid=119008607}}</ref> और हाल ही में, रोटेशन सेंसर।<ref>{{Cite journal|last=Campbell|first=W|date=2017-02-23|title=फंसे हुए आयनों के साथ घूर्णन संवेदन|journal=Journal of Physics B |volume=50|issue=6|page=064002|doi=10.1088/1361-6455/aa5a8f|arxiv=1609.00659|bibcode=2017JPhB...50f4002C|s2cid=26952809}}</ref>
ठोस-अवस्था भौतिकी में, क्वांटम सेंसर क्वांटम उपकरण है जो उत्तेजना के प्रति प्रतिक्रिया करता है। आम तौर पर यह सेंसर को संदर्भित करता है, जिसमें [[ऊर्जा स्तर]] होता है, भौतिक मात्रा को मापने के लिए [[सुसंगतता (भौतिकी)]] का उपयोग करता है, या शास्त्रीय सेंसर के साथ जो किया जा सकता है उससे परे माप को बेहतर बनाने के लिए उलझाव का उपयोग करता है।<ref name=":1" /> सॉलिड-स्टेट क्वांटम सेंसर के लिए 4 मानदंड हैं:<ref name=":1" /><ol>
   <li>सिस्टम में अलग, समाधान योग्य ऊर्जा स्तर होना चाहिए।</li>
   <li>सिस्टम में अलग, समाधान योग्य ऊर्जा स्तर होना चाहिए।</li>
   <li>आप सेंसर को इनिशियलाइज़ कर सकते हैं और रीडआउट (चालू) कर सकते हैं
   <li>आप सेंसर को इनिशियलाइज़ कर सकते हैं और रीडआउट (चालू) कर सकते हैं</li>
    और उत्तर पाएं).</li>
  <li>और उत्तर पाएं).
</li>
   <li>आप सेंसर में सुसंगत रूप से हेरफेर कर सकते हैं।</li>
   <li>आप सेंसर में सुसंगत रूप से हेरफेर कर सकते हैं।</li>
   <li>सेंसर एक भौतिक मात्रा के साथ इंटरैक्ट करता है और उस पर कुछ प्रतिक्रिया देता है
   <li>सेंसर भौतिक मात्रा के साथ इंटरैक्ट करता है और उस पर कुछ प्रतिक्रिया देता है</li><li>मात्रा.
  मात्रा.</li>
</li>
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</ol>


== अनुसंधान और अनुप्रयोग ==
== अनुसंधान और अनुप्रयोग ==
क्वांटम सेंसर का उपयोग माइक्रोस्कोपी, पोजिशनिंग सिस्टम, संचार प्रौद्योगिकी, इलेक्ट्रिक और चुंबकीय क्षेत्र सेंसर के साथ-साथ खनिज पूर्वेक्षण और [[भूकंप विज्ञान]] जैसे अनुसंधान के भूभौतिकीय क्षेत्रों सहित विभिन्न क्षेत्रों में किया जाता है।<ref name=":1" />कई माप उपकरण परमाणु घड़ियों, [[स्क्विड]] और परमाणु चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी जैसे मापों की जांच के लिए क्वांटम गुणों का उपयोग करते हैं।<ref name=":1" /><ref>{{Cite journal|last1=Pezzè|first1=Luca|last2=Smerzi|first2=Augusto|last3=Oberthaler|first3=Markus K.|last4=Schmied|first4=Roman|last5=Treutlein|first5=Philipp|date=2018-09-05|title=परमाणु संयोजनों की गैर-शास्त्रीय अवस्थाओं के साथ क्वांटम मेट्रोलॉजी|journal=Reviews of Modern Physics|language=en|volume=90|issue=3|pages=035005|doi=10.1103/RevModPhys.90.035005|arxiv=1609.01609|bibcode=2018RvMP...90c5005P|s2cid=119250709}}</ref> नई तकनीकी प्रगति के साथ, व्यक्तिगत क्वांटम सिस्टम को माप उपकरणों के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, संवेदनशीलता बढ़ाने और शास्त्रीय रणनीतियों के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए क्वांटम उलझाव, [[सुपरपोजिशन सिद्धांत]], हस्तक्षेप और प्रकाश की निचोड़ी हुई अवस्थाओं का उपयोग किया जा सकता है।
क्वांटम सेंसर का उपयोग माइक्रोस्कोपी, पोजिशनिंग सिस्टम, संचार प्रौद्योगिकी, इलेक्ट्रिक और चुंबकीय क्षेत्र सेंसर के साथ-साथ खनिज पूर्वेक्षण और [[भूकंप विज्ञान]] जैसे अनुसंधान के भूभौतिकीय क्षेत्रों सहित विभिन्न क्षेत्रों में किया जाता है।<ref name=":1" /> कई माप उपकरण परमाणु घड़ियों, [[स्क्विड]] और परमाणु चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी जैसे मापों की जांच के लिए क्वांटम गुणों का उपयोग करते हैं।<ref name=":1" /><ref>{{Cite journal|last1=Pezzè|first1=Luca|last2=Smerzi|first2=Augusto|last3=Oberthaler|first3=Markus K.|last4=Schmied|first4=Roman|last5=Treutlein|first5=Philipp|date=2018-09-05|title=परमाणु संयोजनों की गैर-शास्त्रीय अवस्थाओं के साथ क्वांटम मेट्रोलॉजी|journal=Reviews of Modern Physics|language=en|volume=90|issue=3|pages=035005|doi=10.1103/RevModPhys.90.035005|arxiv=1609.01609|bibcode=2018RvMP...90c5005P|s2cid=119250709}}</ref> नई तकनीकी प्रगति के साथ, व्यक्तिगत क्वांटम सिस्टम को माप उपकरणों के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, संवेदनशीलता बढ़ाने और शास्त्रीय रणनीतियों के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए क्वांटम उलझाव, [[सुपरपोजिशन सिद्धांत]], हस्तक्षेप और प्रकाश की निचोड़ी हुई अवस्थाओं का उपयोग किया जा सकता है।
 
प्रारंभिक क्वांटम सेंसर का  अच्छा उदाहरण  [[हिमस्खलन फोटोडायोड]] (एपीडी) है। एपीडी का उपयोग उलझे हुए फोटॉन|फोटॉन का पता लगाने के लिए किया गया है। अतिरिक्त कूलिंग और सेंसर सुधार के साथ मेडिकल इमेजिंग जैसे क्षेत्रों में [[फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब]] (पीएमटी) का उपयोग किया जा सकता है। एपीडी, 2-डी और यहां तक ​​कि 3-डी स्टैक्ड एरेज़ के रूप में, [[सिलिकॉन]] डायोड पर आधारित पारंपरिक सेंसर के सीधे प्रतिस्थापन के रूप में उपयोग किया जा सकता है।<ref>{{Cite journal|last=Campbell|first=Joe C.|date=January 2007|title=दूरसंचार में हालिया प्रगति हिमस्खलन फोटोडायोड्स|journal=Journal of Lightwave Technology|volume=25|issue=1|pages=109–121|doi=10.1109/jlt.2006.888481|bibcode=2007JLwT...25..109C|s2cid=1398387|url=https://zenodo.org/record/896867 }}</ref>


प्रारंभिक क्वांटम सेंसर का एक अच्छा उदाहरण एक [[हिमस्खलन फोटोडायोड]] (एपीडी) है। एपीडी का उपयोग उलझे हुए फोटॉन|फोटॉन का पता लगाने के लिए किया गया है। अतिरिक्त कूलिंग और सेंसर सुधार के साथ मेडिकल इमेजिंग जैसे क्षेत्रों में [[फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब]] (पीएमटी) का उपयोग किया जा सकता है। एपीडी, 2-डी और यहां तक ​​कि 3-डी स्टैक्ड एरेज़ के रूप में, [[सिलिकॉन]] डायोड पर आधारित पारंपरिक सेंसर के सीधे प्रतिस्थापन के रूप में उपयोग किया जा सकता है।<ref>{{Cite journal|last=Campbell|first=Joe C.|date=January 2007|title=दूरसंचार में हालिया प्रगति हिमस्खलन फोटोडायोड्स|journal=Journal of Lightwave Technology|volume=25|issue=1|pages=109–121|doi=10.1109/jlt.2006.888481|bibcode=2007JLwT...25..109C|s2cid=1398387|url=https://zenodo.org/record/896867 }}</ref>
[[रक्षा अग्रिम जाँच परियोजनाएं एजेंसी]] (DARPA) ने ऑप्टिकल क्वांटम सेंसर में शोध कार्यक्रम शुरू किया है, जो [[क्वांटम मेट्रोलॉजी]] और [[क्वांटम इमेजिंग]], जैसे [[क्वांटम लिथोग्राफी]] और NOON राज्य से विचारों का फायदा उठाना चाहता है।<ref>{{cite journal | doi = 10.1103/PhysRevLett.112.103604 | pmid=24679294 | bibcode=2014PhRvL.112j3604I | volume=112 | issue=10 | pages=103604 | title=दोपहर के प्रकाश की अवस्थाओं का उपयोग करते हुए अति संवेदनशील ध्रुवीकरण माइक्रोस्कोपी| year=2014 | journal=Physical Review Letters | last1 = Israel | first1 = Yonatan}}</ref> [[LIDAR का]] जैसे ऑप्टिकल सेंसर सिस्टम के साथ इन लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए।<ref>[https://www.darpa.mil/sto/space/qsp.html DARPA Quantum Sensor Program].</ref><ref>[https://www.fbo.gov/index?id=9bafd20629bf798e1b084fb2582a4b34 BROAD AGENCY ANNOUNCEMENT (BAA) 07-22 Quantum Sensors]</ref><ref>{{Cite journal|last1=Zhuang|first1=Quntao|last2=Zhang|first2=Zheshen|last3=Shapiro|first3=Jeffrey H.|date=2017-10-16|title=एक साथ रेंज और वेग माप के लिए उलझाव-संवर्धित लिडार|journal=Physical Review A|volume=96|issue=4|pages=040304|doi=10.1103/PhysRevA.96.040304|arxiv=1705.06793|bibcode=2017PhRvA..96d0304Z|s2cid=54955615}}</ref> [[संयुक्त राज्य अमेरिका]] क्वांटम सेंसिंग को सैन्य उपयोग के लिए क्वांटम तकनीकों में सबसे परिपक्व मानता है, जो सैद्धांतिक रूप से कवरेज के बिना क्षेत्रों में [[ GPS |GPS]] की जगह लेता है या संभवतः खुफिया, निगरानी, ​​​​लक्ष्य अधिग्रहण और टोही के साथ काम करता है #आईएसआर_(इंटेलिजेंस,_निगरानी,_और_टोही) क्षमताओं या पता लगाना पनडुब्बी या भूमिगत संरचनाएं या वाहन, साथ ही [[परमाणु सामग्री]]।<ref>{{cite report |author=Kelley M. Sayler |date=June 7, 2021 |title=Defense Primer: Quantum Technology |url=https://fas.org/sgp/crs/natsec/IF11836.pdf |publisher=[[Congressional Research Service]] |access-date=July 22, 2021}}</ref>
[[रक्षा अग्रिम जाँच परियोजनाएं एजेंसी]] (DARPA) ने ऑप्टिकल क्वांटम सेंसर में एक शोध कार्यक्रम शुरू किया है, जो [[क्वांटम मेट्रोलॉजी]] और [[क्वांटम इमेजिंग]], जैसे [[क्वांटम लिथोग्राफी]] और NOON राज्य से विचारों का फायदा उठाना चाहता है।<ref>{{cite journal | doi = 10.1103/PhysRevLett.112.103604 | pmid=24679294 | bibcode=2014PhRvL.112j3604I | volume=112 | issue=10 | pages=103604 | title=दोपहर के प्रकाश की अवस्थाओं का उपयोग करते हुए अति संवेदनशील ध्रुवीकरण माइक्रोस्कोपी| year=2014 | journal=Physical Review Letters | last1 = Israel | first1 = Yonatan}}</ref> [[LIDAR का]] जैसे ऑप्टिकल सेंसर सिस्टम के साथ इन लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए।<ref>[https://www.darpa.mil/sto/space/qsp.html DARPA Quantum Sensor Program].</ref><ref>[https://www.fbo.gov/index?id=9bafd20629bf798e1b084fb2582a4b34 BROAD AGENCY ANNOUNCEMENT (BAA) 07-22 Quantum Sensors]</ref><ref>{{Cite journal|last1=Zhuang|first1=Quntao|last2=Zhang|first2=Zheshen|last3=Shapiro|first3=Jeffrey H.|date=2017-10-16|title=एक साथ रेंज और वेग माप के लिए उलझाव-संवर्धित लिडार|journal=Physical Review A|volume=96|issue=4|pages=040304|doi=10.1103/PhysRevA.96.040304|arxiv=1705.06793|bibcode=2017PhRvA..96d0304Z|s2cid=54955615}}</ref> [[संयुक्त राज्य अमेरिका]] क्वांटम सेंसिंग को सैन्य उपयोग के लिए क्वांटम तकनीकों में सबसे परिपक्व मानता है, जो सैद्धांतिक रूप से कवरेज के बिना क्षेत्रों में [[ GPS ]] की जगह लेता है या संभवतः खुफिया, निगरानी, ​​​​लक्ष्य अधिग्रहण और टोही के साथ काम करता है #आईएसआर_(इंटेलिजेंस,_निगरानी,_और_टोही) क्षमताओं या पता लगाना पनडुब्बी या भूमिगत संरचनाएं या वाहन, साथ ही [[परमाणु सामग्री]]।<ref>{{cite report |author=Kelley M. Sayler |date=June 7, 2021 |title=Defense Primer: Quantum Technology |url=https://fas.org/sgp/crs/natsec/IF11836.pdf |publisher=[[Congressional Research Service]] |access-date=July 22, 2021}}</ref>
;फोटोनिक क्वांटम सेंसर, माइक्रोस्कोपी और गुरुत्वाकर्षण तरंग डिटेक्टर
;फोटोनिक क्वांटम सेंसर, माइक्रोस्कोपी और गुरुत्वाकर्षण तरंग डिटेक्टर
फोटोनिक प्रणालियों के लिए, अनुसंधान के वर्तमान क्षेत्र फीडबैक और अनुकूली प्रोटोकॉल पर विचार करते हैं। यह भेदभाव और बोसोनिक हानि के आकलन में अनुसंधान का एक सक्रिय क्षेत्र है।<ref>{{Cite journal|last1=Laurenza|first1=Riccardo|last2=Lupo|first2=Cosmo|last3=Spedalieri|first3=Gaetana|last4=Braunstein|first4=Samuel L.|last5=Pirandola|first5=Stefano|date=2018-03-01|title=क्वांटम मेट्रोलॉजी में चैनल सिमुलेशन|journal=Quantum Measurements and Quantum Metrology|volume=5|issue=1|pages=1–12|doi=10.1515/qmetro-2018-0001|arxiv=1712.06603|bibcode=2018QMQM....5....1L|s2cid=119001470}}</ref>
फोटोनिक प्रणालियों के लिए, अनुसंधान के वर्तमान क्षेत्र फीडबैक और अनुकूली प्रोटोकॉल पर विचार करते हैं। यह भेदभाव और बोसोनिक हानि के आकलन में अनुसंधान का सक्रिय क्षेत्र है।<ref>{{Cite journal|last1=Laurenza|first1=Riccardo|last2=Lupo|first2=Cosmo|last3=Spedalieri|first3=Gaetana|last4=Braunstein|first4=Samuel L.|last5=Pirandola|first5=Stefano|date=2018-03-01|title=क्वांटम मेट्रोलॉजी में चैनल सिमुलेशन|journal=Quantum Measurements and Quantum Metrology|volume=5|issue=1|pages=1–12|doi=10.1515/qmetro-2018-0001|arxiv=1712.06603|bibcode=2018QMQM....5....1L|s2cid=119001470}}</ref>
[[इंटरफेरोमेट्री]] में निचोड़ा हुआ प्रकाश इंजेक्ट करने से कमजोर संकेतों के प्रति उच्च संवेदनशीलता की अनुमति मिलती है जो शास्त्रीय रूप से पता लगाने में असमर्थ होंगे।<ref name=":2">{{Cite journal|last1=Li|first1=Dong|last2=Gard|first2=Bryan T.|last3=Gao|first3=Yang|last4=Yuan|first4=Chun-Hua|last5=Zhang|first5=Weiping|last6=Lee|first6=Hwang|last7=Dowling|first7=Jonathan P.|date=2016-12-19|title=समता पहचान के माध्यम से एसयू(1,1) इंटरफेरोमीटर में हाइजेनबर्ग सीमा पर चरण संवेदनशीलता|journal=Physical Review A|language=en|volume=94|issue=6|pages=063840|doi=10.1103/PhysRevA.94.063840|arxiv=1603.09019|bibcode=2016PhRvA..94f3840L|s2cid=118404862}}</ref> गुरुत्वाकर्षण तरंग संवेदन में क्वांटम सेंसिंग का व्यावहारिक अनुप्रयोग साकार होता है।<ref>{{cite book |last1=Barsotti |first1=Lisa |author-link1=Lisa Barsotti|chapter=Quantum Noise Reduction in the LIGO Gravitational Wave Interferometer with Squeezed States of Light |title=CLEO: Applications and Technology 2014 |date=2014 |page=AW3P.4 |doi=10.1364/CLEO_AT.2014.AW3P.4 |isbn=978-1-55752-999-2|s2cid=28876707}}</ref> [[गुरुत्वाकर्षण-तरंग वेधशाला]], जैसे कि [[LIGO]], क्वांटम सीमा से नीचे संकेतों को मापने के लिए प्रकाश की निचोड़ी हुई अवस्थाओं का उपयोग करती है।<ref>{{Cite journal |last1=Yu |first1=Haocun |last2=McCuller |first2=L. |last3=Tse |first3=M. |last4=Kijbunchoo |first4=N. |last5=Barsotti |first5=L. |last6=Mavalvala |first6=N. |date=July 2020|title=प्रकाश और LIGO के किलोग्राम-द्रव्यमान दर्पणों के बीच क्वांटम सहसंबंध|journal=Nature|language=en|volume=583|issue=7814|pages=43–47|doi=10.1038/s41586-020-2420-8|pmid=32612226|arxiv=2002.01519|bibcode=2020Natur.583...43Y|s2cid=211031944}}</ref> [[प्लास्मोन]]िक सेंसर और [[परमाणु बल माइक्रोस्कोपी]] में क्वांटम सीमा से नीचे के संकेतों का पता लगाने के लिए प्रकाश की निचोड़ी हुई अवस्था का भी उपयोग किया गया है।<ref>{{Cite journal|last1=Pooser|first1=Raphael C.|last2=Lawrie|first2=Benjamin|date=2015-05-20|title=शॉट-शोर सीमा के नीचे माइक्रोकैंटिलीवर विस्थापन का अल्ट्रासेंसिटिव माप|journal=Optica|language=en|volume=2|issue=5|pages=393|doi=10.1364/OPTICA.2.000393|arxiv=1405.4767|bibcode=2015Optic...2..393P|s2cid=118422029}}</ref>
[[इंटरफेरोमेट्री]] में निचोड़ा हुआ प्रकाश इंजेक्ट करने से कमजोर संकेतों के प्रति उच्च संवेदनशीलता की अनुमति मिलती है जो शास्त्रीय रूप से पता लगाने में असमर्थ होंगे।<ref name=":2">{{Cite journal|last1=Li|first1=Dong|last2=Gard|first2=Bryan T.|last3=Gao|first3=Yang|last4=Yuan|first4=Chun-Hua|last5=Zhang|first5=Weiping|last6=Lee|first6=Hwang|last7=Dowling|first7=Jonathan P.|date=2016-12-19|title=समता पहचान के माध्यम से एसयू(1,1) इंटरफेरोमीटर में हाइजेनबर्ग सीमा पर चरण संवेदनशीलता|journal=Physical Review A|language=en|volume=94|issue=6|pages=063840|doi=10.1103/PhysRevA.94.063840|arxiv=1603.09019|bibcode=2016PhRvA..94f3840L|s2cid=118404862}}</ref> गुरुत्वाकर्षण तरंग संवेदन में क्वांटम सेंसिंग का व्यावहारिक अनुप्रयोग साकार होता है।<ref>{{cite book |last1=Barsotti |first1=Lisa |author-link1=Lisa Barsotti|chapter=Quantum Noise Reduction in the LIGO Gravitational Wave Interferometer with Squeezed States of Light |title=CLEO: Applications and Technology 2014 |date=2014 |page=AW3P.4 |doi=10.1364/CLEO_AT.2014.AW3P.4 |isbn=978-1-55752-999-2|s2cid=28876707}}</ref> [[गुरुत्वाकर्षण-तरंग वेधशाला]], जैसे कि [[LIGO]], क्वांटम सीमा से नीचे संकेतों को मापने के लिए प्रकाश की निचोड़ी हुई अवस्थाओं का उपयोग करती है।<ref>{{Cite journal |last1=Yu |first1=Haocun |last2=McCuller |first2=L. |last3=Tse |first3=M. |last4=Kijbunchoo |first4=N. |last5=Barsotti |first5=L. |last6=Mavalvala |first6=N. |date=July 2020|title=प्रकाश और LIGO के किलोग्राम-द्रव्यमान दर्पणों के बीच क्वांटम सहसंबंध|journal=Nature|language=en|volume=583|issue=7814|pages=43–47|doi=10.1038/s41586-020-2420-8|pmid=32612226|arxiv=2002.01519|bibcode=2020Natur.583...43Y|s2cid=211031944}}</ref> [[प्लास्मोन]]िक सेंसर और [[परमाणु बल माइक्रोस्कोपी]] में क्वांटम सीमा से नीचे के संकेतों का पता लगाने के लिए प्रकाश की निचोड़ी हुई अवस्था का भी उपयोग किया गया है।<ref>{{Cite journal|last1=Pooser|first1=Raphael C.|last2=Lawrie|first2=Benjamin|date=2015-05-20|title=शॉट-शोर सीमा के नीचे माइक्रोकैंटिलीवर विस्थापन का अल्ट्रासेंसिटिव माप|journal=Optica|language=en|volume=2|issue=5|pages=393|doi=10.1364/OPTICA.2.000393|arxiv=1405.4767|bibcode=2015Optic...2..393P|s2cid=118422029}}</ref>
;प्रक्षेपण शोर हटाने का उपयोग<!--reduction-->
;प्रक्षेपण शोर हटाने का उपयोग
क्वांटम सेंसिंग में रिज़ॉल्यूशन सीमाओं को पार करने की क्षमता भी है, जहां प्रक्षेपण शोर को गायब करके दो करीबी आवृत्तियों के बीच लुप्त हो रही भिन्नता के वर्तमान मुद्दों को दूर किया जा सकता है।<ref>{{Cite journal|last1=Nair|first1=Ranjith|last2=Tsang|first2=Mankei|date=2016-11-04|title=क्वांटम सीमा पर थर्मल इलेक्ट्रोमैग्नेटिक स्रोतों का सुदूर-क्षेत्र सुपररिज़ॉल्यूशन|journal=Physical Review Letters|volume=117|issue=19|pages=190801|doi=10.1103/PhysRevLett.117.190801|pmid=27858425|arxiv=1604.00937|bibcode=2016PhRvL.117s0801N|s2cid=25870660}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Tsang|first1=Mankei|last2=Nair|first2=Ranjith|last3=Lu|first3=Xiao-Ming|date=2016-08-29|title=दो असंगत ऑप्टिकल बिंदु स्रोतों के लिए सुपररिज़ॉल्यूशन का क्वांटम सिद्धांत|journal=Physical Review X|language=en|volume=6|issue=3|pages=031033|doi=10.1103/PhysRevX.6.031033|arxiv=1511.00552|bibcode=2016PhRvX...6c1033T|s2cid=32680254}}</ref> कम होते प्रक्षेपण शोर का संचार प्रोटोकॉल और नैनो-परमाणु चुंबकीय अनुनाद में प्रत्यक्ष अनुप्रयोग होता है।<ref>{{Cite journal|last1=Maze|first1=J. R.|last2=Stanwix|first2=P. L.|last3=Hodges|first3=J. S.|last4=Hong|first4=S.|last5=Taylor|first5=J. M.|last6=Cappellaro|first6=P.|last7=Jiang|first7=L.|last8=Dutt|first8=M. V. Gurudev|last9=Togan|first9=E.|last10=Zibrov|first10=A. S.|last11=Yacoby|first11=A.|date=October 2008|title=हीरे में व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉनिक स्पिन के साथ नैनोस्केल चुंबकीय संवेदन|journal=Nature|language=en|volume=455|issue=7213|pages=644–647|doi=10.1038/nature07279|pmid=18833275|bibcode=2008Natur.455..644M|s2cid=136428582}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Kong|first1=Xi|last2=Stark|first2=Alexander|last3=Du|first3=Jiangfeng|last4=McGuinness|first4=Liam P.|last5=Jelezko|first5=Fedor|date=2015-08-06|title=नैनोस्केल परमाणु चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी के साथ रासायनिक संरचना संकल्प की ओर|journal=Physical Review Applied|volume=4|issue=2|pages=024004|doi=10.1103/PhysRevApplied.4.024004|arxiv=1506.05882|bibcode=2015PhRvP...4b4004K|s2cid=172297}}</ref>
क्वांटम सेंसिंग में रिज़ॉल्यूशन सीमाओं को पार करने की क्षमता भी है, जहां प्रक्षेपण शोर को गायब करके दो करीबी आवृत्तियों के बीच लुप्त हो रही भिन्नता के वर्तमान मुद्दों को दूर किया जा सकता है।<ref>{{Cite journal|last1=Nair|first1=Ranjith|last2=Tsang|first2=Mankei|date=2016-11-04|title=क्वांटम सीमा पर थर्मल इलेक्ट्रोमैग्नेटिक स्रोतों का सुदूर-क्षेत्र सुपररिज़ॉल्यूशन|journal=Physical Review Letters|volume=117|issue=19|pages=190801|doi=10.1103/PhysRevLett.117.190801|pmid=27858425|arxiv=1604.00937|bibcode=2016PhRvL.117s0801N|s2cid=25870660}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Tsang|first1=Mankei|last2=Nair|first2=Ranjith|last3=Lu|first3=Xiao-Ming|date=2016-08-29|title=दो असंगत ऑप्टिकल बिंदु स्रोतों के लिए सुपररिज़ॉल्यूशन का क्वांटम सिद्धांत|journal=Physical Review X|language=en|volume=6|issue=3|pages=031033|doi=10.1103/PhysRevX.6.031033|arxiv=1511.00552|bibcode=2016PhRvX...6c1033T|s2cid=32680254}}</ref> कम होते प्रक्षेपण शोर का संचार प्रोटोकॉल और नैनो-परमाणु चुंबकीय अनुनाद में प्रत्यक्ष अनुप्रयोग होता है।<ref>{{Cite journal|last1=Maze|first1=J. R.|last2=Stanwix|first2=P. L.|last3=Hodges|first3=J. S.|last4=Hong|first4=S.|last5=Taylor|first5=J. M.|last6=Cappellaro|first6=P.|last7=Jiang|first7=L.|last8=Dutt|first8=M. V. Gurudev|last9=Togan|first9=E.|last10=Zibrov|first10=A. S.|last11=Yacoby|first11=A.|date=October 2008|title=हीरे में व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉनिक स्पिन के साथ नैनोस्केल चुंबकीय संवेदन|journal=Nature|language=en|volume=455|issue=7213|pages=644–647|doi=10.1038/nature07279|pmid=18833275|bibcode=2008Natur.455..644M|s2cid=136428582}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Kong|first1=Xi|last2=Stark|first2=Alexander|last3=Du|first3=Jiangfeng|last4=McGuinness|first4=Liam P.|last5=Jelezko|first5=Fedor|date=2015-08-06|title=नैनोस्केल परमाणु चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी के साथ रासायनिक संरचना संकल्प की ओर|journal=Physical Review Applied|volume=4|issue=2|pages=024004|doi=10.1103/PhysRevApplied.4.024004|arxiv=1506.05882|bibcode=2015PhRvP...4b4004K|s2cid=172297}}</ref>
उलझाव के अन्य उपयोग
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मौजूदा परमाणु घड़ियों को बेहतर बनाने के लिए एन्टैंगलमेंट का उपयोग किया जा सकता है<ref>{{cite journal|last1=Bollinger|first1=J. J .|last2=Itano|first2=Wayne M.|last3=Wineland|first3=D. J.|last4=Heinzen|first4=D. J.|date=1996-12-01|title=अधिकतम सहसंबद्ध अवस्थाओं के साथ इष्टतम आवृत्ति माप|journal=Physical Review A|volume=54|issue=6|pages=R4649–R4652|doi=10.1103/physreva.54.r4649|pmid=9914139|bibcode=1996PhRvA..54.4649B}}</ref><ref>{{cite journal|last1=Marciniak|first1=Christian D. |last2=Feldker|first2=Thomas |last3=Pogorelov|first3=Ivan|last4=Kaubruegger|first4=Raphael|last5=Vasilyev|first5=Denis V.|last6=Van Bijnen|first6=Rick|last7=Schindler|first7=Philipp|last8=Zoller|first8=Peter|last9=Blatt|first9=Rainer|last10=Monz|first10=Thomas|date=2022-03-23|title=प्रोग्राम योग्य क्वांटम सेंसर के साथ इष्टतम मेट्रोलॉजी|journal=Nature|volume=603|issue=7902 |pages=604–609|doi=10.1038/s41586-022-04435-4|pmid=35322252 |arxiv=2107.01860 |bibcode=2022Natur.603..604M |s2cid=245837971 }}</ref> या अधिक संवेदनशील [[मैग्नेटोमीटर]] बनाएं।<ref>{{cite journal|last1=Auzinsh|first1=M.|last2=Budker|first2=D.|last3=Kimball|first3=D. F.|last4=Rochester|first4=S. M.|last5=Stalnaker|first5=J. E.|last6=Sushkov|first6=A. O.|last7=Yashchuk|first7=V. V.|date=2004-10-19|title=Can a Quantum Nondemolition Measurement Improve the Sensitivity of an Atomic Magnetometer?|journal=Physical Review Letters|volume=93|issue=17|page=173002|arxiv=physics/0403097|doi=10.1103/physrevlett.93.173002|pmid=15525071|bibcode=2004PhRvL..93q3002A|s2cid=31287682}}</ref><ref>{{cite journal|last1=Guillaume|first1=Alexandre|last2=Dowling|first2=Jonathan P.|date=2006-04-27|title=सुपरकंडक्टिंग सर्किट के साथ हाइजेनबर्ग-सीमित माप|journal=Physical Review A|volume=73|issue=4|page=040304(R)|arxiv=quant-ph/0512144|doi=10.1103/physreva.73.040304|bibcode=2006PhRvA..73d0304G|s2cid=33820154}}</ref>
मौजूदा परमाणु घड़ियों को बेहतर बनाने के लिए एन्टैंगलमेंट का उपयोग किया जा सकता है<ref>{{cite journal|last1=Bollinger|first1=J. J .|last2=Itano|first2=Wayne M.|last3=Wineland|first3=D. J.|last4=Heinzen|first4=D. J.|date=1996-12-01|title=अधिकतम सहसंबद्ध अवस्थाओं के साथ इष्टतम आवृत्ति माप|journal=Physical Review A|volume=54|issue=6|pages=R4649–R4652|doi=10.1103/physreva.54.r4649|pmid=9914139|bibcode=1996PhRvA..54.4649B}}</ref><ref>{{cite journal|last1=Marciniak|first1=Christian D. |last2=Feldker|first2=Thomas |last3=Pogorelov|first3=Ivan|last4=Kaubruegger|first4=Raphael|last5=Vasilyev|first5=Denis V.|last6=Van Bijnen|first6=Rick|last7=Schindler|first7=Philipp|last8=Zoller|first8=Peter|last9=Blatt|first9=Rainer|last10=Monz|first10=Thomas|date=2022-03-23|title=प्रोग्राम योग्य क्वांटम सेंसर के साथ इष्टतम मेट्रोलॉजी|journal=Nature|volume=603|issue=7902 |pages=604–609|doi=10.1038/s41586-022-04435-4|pmid=35322252 |arxiv=2107.01860 |bibcode=2022Natur.603..604M |s2cid=245837971 }}</ref> या अधिक संवेदनशील [[मैग्नेटोमीटर]] बनाएं।<ref>{{cite journal|last1=Auzinsh|first1=M.|last2=Budker|first2=D.|last3=Kimball|first3=D. F.|last4=Rochester|first4=S. M.|last5=Stalnaker|first5=J. E.|last6=Sushkov|first6=A. O.|last7=Yashchuk|first7=V. V.|date=2004-10-19|title=Can a Quantum Nondemolition Measurement Improve the Sensitivity of an Atomic Magnetometer?|journal=Physical Review Letters|volume=93|issue=17|page=173002|arxiv=physics/0403097|doi=10.1103/physrevlett.93.173002|pmid=15525071|bibcode=2004PhRvL..93q3002A|s2cid=31287682}}</ref><ref>{{cite journal|last1=Guillaume|first1=Alexandre|last2=Dowling|first2=Jonathan P.|date=2006-04-27|title=सुपरकंडक्टिंग सर्किट के साथ हाइजेनबर्ग-सीमित माप|journal=Physical Review A|volume=73|issue=4|page=040304(R)|arxiv=quant-ph/0512144|doi=10.1103/physreva.73.040304|bibcode=2006PhRvA..73d0304G|s2cid=33820154}}</ref>
;[[क्वांटम राडार]]
;[[क्वांटम राडार]]
क्वांटम रडार भी अनुसंधान का एक सक्रिय क्षेत्र है। वर्तमान शास्त्रीय रडार कई लक्ष्य बिनों से पूछताछ कर सकते हैं जबकि क्वांटम रडार एकल ध्रुवीकरण या सीमा तक सीमित हैं।<ref>{{Cite journal|last=Lanzagorta|first=Marco|date=2011-10-31|title=क्वांटम रडार|journal=Synthesis Lectures on Quantum Computing|language=en|volume=3|issue=1|pages=1–139|doi=10.2200/S00384ED1V01Y201110QMC005|s2cid=27569963 }}</ref> क्वांटम उलझे हुए माइक्रोवेव का उपयोग करने वाला एक प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट क्वांटम रडार या क्वांटम इल्यूमिनेटर कमरे के तापमान पर कम परावर्तन वाली वस्तुओं का पता लगाने में सक्षम था - जो बेहतर रडार सिस्टम, सुरक्षा स्कैनर और मेडिकल इमेजिंग सिस्टम के लिए उपयोगी हो सकता है।<ref>{{cite news |title=वैज्ञानिकों ने क्वांटम रडार प्रोटोटाइप का प्रदर्शन किया|url=https://phys.org/news/2020-05-scientists-quantum-radar-prototype.html |access-date=12 June 2020 |work=phys.org |language=en}}</ref><ref>{{cite news |title="क्वांटम रडार" वस्तुओं का पता लगाने के लिए उलझे हुए फोटॉन का उपयोग करता है|url=https://newatlas.com/physics/quantum-radar-entangled-photons/ |access-date=12 June 2020 |work=New Atlas |date=12 May 2020}}</ref><ref>{{cite journal |last1=Barzanjeh |first1=S. |last2=Pirandola |first2=S. |last3=Vitali |first3=D. |last4=Fink |first4=J. M. |title=एक डिजिटल रिसीवर का उपयोग करके माइक्रोवेव क्वांटम रोशनी|journal=Science Advances |date=1 May 2020 |volume=6 |issue=19 |pages=eabb0451 |doi=10.1126/sciadv.abb0451 |pmid=32548249 |pmc=7272231 |arxiv=1908.03058 |bibcode=2020SciA....6B.451B |doi-access=free }}</ref>
क्वांटम रडार भी अनुसंधान का सक्रिय क्षेत्र है। वर्तमान शास्त्रीय रडार कई लक्ष्य बिनों से पूछताछ कर सकते हैं जबकि क्वांटम रडार एकल ध्रुवीकरण या सीमा तक सीमित हैं।<ref>{{Cite journal|last=Lanzagorta|first=Marco|date=2011-10-31|title=क्वांटम रडार|journal=Synthesis Lectures on Quantum Computing|language=en|volume=3|issue=1|pages=1–139|doi=10.2200/S00384ED1V01Y201110QMC005|s2cid=27569963 }}</ref> क्वांटम उलझे हुए माइक्रोवेव का उपयोग करने वाला प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट क्वांटम रडार या क्वांटम इल्यूमिनेटर कमरे के तापमान पर कम परावर्तन वाली वस्तुओं का पता लगाने में सक्षम था - जो बेहतर रडार सिस्टम, सुरक्षा स्कैनर और मेडिकल इमेजिंग सिस्टम के लिए उपयोगी हो सकता है।<ref>{{cite news |title=वैज्ञानिकों ने क्वांटम रडार प्रोटोटाइप का प्रदर्शन किया|url=https://phys.org/news/2020-05-scientists-quantum-radar-prototype.html |access-date=12 June 2020 |work=phys.org |language=en}}</ref><ref>{{cite news |title="क्वांटम रडार" वस्तुओं का पता लगाने के लिए उलझे हुए फोटॉन का उपयोग करता है|url=https://newatlas.com/physics/quantum-radar-entangled-photons/ |access-date=12 June 2020 |work=New Atlas |date=12 May 2020}}</ref><ref>{{cite journal |last1=Barzanjeh |first1=S. |last2=Pirandola |first2=S. |last3=Vitali |first3=D. |last4=Fink |first4=J. M. |title=एक डिजिटल रिसीवर का उपयोग करके माइक्रोवेव क्वांटम रोशनी|journal=Science Advances |date=1 May 2020 |volume=6 |issue=19 |pages=eabb0451 |doi=10.1126/sciadv.abb0451 |pmid=32548249 |pmc=7272231 |arxiv=1908.03058 |bibcode=2020SciA....6B.451B |doi-access=free }}</ref>
;[[न्यूरोइमेजिंग]]
;[[न्यूरोइमेजिंग]]
न्यूरोइमेजिंग में, पहला क्वांटम मस्तिष्क स्कैनर चुंबकीय इमेजिंग का उपयोग करता है और एक नया संपूर्ण-मस्तिष्क स्कैनिंग दृष्टिकोण बन सकता है।<ref>{{cite news |title=शोधकर्ताओं ने पहला मॉड्यूलर क्वांटम ब्रेन सेंसर, रिकॉर्ड सिग्नल बनाया|url=https://phys.org/news/2021-06-modular-quantum-brain-sensor.html |access-date=11 July 2021 |work=phys.org |language=en}}</ref><ref>{{cite arXiv |last1=Coussens |first1=Thomas |last2=Abel |first2=Christopher |last3=Gialopsou |first3=Aikaterini |last4=Bason |first4=Mark G. |last5=James |first5=Tim M. |last6=Orucevic |first6=Fedja |last7=Kruger |first7=Peter |title=मॉड्यूलर ऑप्टिकली-पंप मैग्नेटोमीटर प्रणाली|date=10 June 2021|class=physics.atom-ph |eprint=2106.05877 }}</ref>
न्यूरोइमेजिंग में, पहला क्वांटम मस्तिष्क स्कैनर चुंबकीय इमेजिंग का उपयोग करता है और नया संपूर्ण-मस्तिष्क स्कैनिंग दृष्टिकोण बन सकता है।<ref>{{cite news |title=शोधकर्ताओं ने पहला मॉड्यूलर क्वांटम ब्रेन सेंसर, रिकॉर्ड सिग्नल बनाया|url=https://phys.org/news/2021-06-modular-quantum-brain-sensor.html |access-date=11 July 2021 |work=phys.org |language=en}}</ref><ref>{{cite arXiv |last1=Coussens |first1=Thomas |last2=Abel |first2=Christopher |last3=Gialopsou |first3=Aikaterini |last4=Bason |first4=Mark G. |last5=James |first5=Tim M. |last6=Orucevic |first6=Fedja |last7=Kruger |first7=Peter |title=मॉड्यूलर ऑप्टिकली-पंप मैग्नेटोमीटर प्रणाली|date=10 June 2021|class=physics.atom-ph |eprint=2106.05877 }}</ref>
;भूमिगत लोगों का गुरुत्वाकर्षण मानचित्रण
;भूमिगत लोगों का गुरुत्वाकर्षण मानचित्रण
ग्रेविटी ग्रेडियोमेट्री#अन्य ग्रेविटी ग्रेडियोमीटर|क्वांटम ग्रेविटी-ग्रेडियोमीटर जिनका उपयोग किया जा सकता है {{tooltip|2='gravity cartography'|map}} और भूमिगत अन्वेषण भी विकास में हैं।<ref>{{cite journal |last1=Stray |first1=Ben |last2=Lamb |first2=Andrew |last3=Kaushik |first3=Aisha |last4=Vovrosh |first4=Jamie |last5=Rodgers |first5=Anthony |last6=Winch |first6=Jonathan |last7=Hayati |first7=Farzad |last8=Boddice |first8=Daniel |last9=Stabrawa |first9=Artur |last10=Niggebaum |first10=Alexander |last11=Langlois |first11=Mehdi |last12=Lien |first12=Yu-Hung |last13=Lellouch |first13=Samuel |last14=Roshanmanesh |first14=Sanaz |last15=Ridley |first15=Kevin |last16=de Villiers |first16=Geoffrey |last17=Brown |first17=Gareth |last18=Cross |first18=Trevor |last19=Tuckwell |first19=George |last20=Faramarzi |first20=Asaad |last21=Metje |first21=Nicole |last22=Bongs |first22=Kai |last23=Holynski |first23=Michael |title=गुरुत्वाकर्षण कार्टोग्राफी के लिए क्वांटम सेंसिंग|journal=Nature |date=February 2022 |volume=602 |issue=7898 |pages=590–594 |doi=10.1038/s41586-021-04315-3 |pmid=35197616 |pmc=8866129 |bibcode=2022Natur.602..590S |language=en |issn=1476-4687}}</ref><ref>{{Cite web |date=2022-02-27 |title=क्वांटम ग्रेविटी सेंसर ब्रेकथ्रू ने पृथ्वी की सतह के नीचे की दुनिया के अभूतपूर्व मानचित्र का मार्ग प्रशस्त किया|url=https://scitechdaily.com/quantum-gravity-sensor-breakthrough-paves-way-for-groundbreaking-map-of-world-under-earth-surface/ |access-date=2022-03-02 |website=SciTechDaily |language=en-US}}</ref>
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==संदर्भ==
==संदर्भ==
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Revision as of 16:59, 14 July 2023


क्वांटम प्रौद्योगिकी के भीतर, क्वांटम सेंसर क्वांटम यांत्रिकी के गुणों का उपयोग करता है, जैसे कि क्वांटम उलझाव, क्वांटम हस्तक्षेप और क्वांटम स्थिति निचोड़ना, जिसने परिशुद्धता को अनुकूलित किया है और सेंसर में वर्तमान सीमाओं कितना राज्य है।[1]क्वांटम सेंसिंग का क्षेत्र क्वांटम स्रोतों (उदाहरण के लिए, उलझा हुआ) और क्वांटम माप के डिजाइन और इंजीनियरिंग से संबंधित है जो कई तकनीकी अनुप्रयोगों में किसी भी शास्त्रीय रणनीति के प्रदर्शन को मात देने में सक्षम हैं।[2] यह फोटोनिक्स सिस्टम से किया जा सकता है[3] या ठोस-अवस्था भौतिकी प्रणालियाँ।[4]

विशेषताएँ

फोटोनिक्स और क्वांटम प्रकाशिकी में, फोटोनिक क्वांटम सेंसिंग बेहद सटीक माप करने के लिए क्वांटम उलझाव, एकल फोटॉन और प्रकाश की निचोड़ी हुई अवस्थाओं का लाभ उठाता है। ऑप्टिकल सेंसिंग निरंतर परिवर्तनशील क्वांटम प्रणालियों का उपयोग करती है जैसे विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की स्वतंत्रता की विभिन्न डिग्री, ठोस पदार्थों के कंपन मोड और बोस-आइंस्टीन संघनन।[5] इन क्वांटम प्रणालियों की दो क्वांटम अवस्थाओं के बीच अज्ञात परिवर्तन को चिह्नित करने के लिए जांच की जा सकती है। लक्ष्य के फोटोनिक सेंसर की क्वांटम रोशनी में सुधार करने के लिए कई तरीके मौजूद हैं, जिनका उपयोग क्वांटम सहसंबंध के उपयोग से कमजोर संकेतों का पता लगाने में सुधार के लिए किया गया है।[6][7][8][9]

क्वांटम सेंसर अक्सर निरंतर परिवर्तनशील सिस्टम पर बनाए जाते हैं, यानी, क्वांटम सिस्टम जो स्थिति और गति चतुर्भुज जैसी स्वतंत्रता की निरंतर डिग्री की विशेषता रखते हैं। बुनियादी कामकाजी तंत्र आमतौर पर प्रकाश की ऑप्टिकल अवस्थाओं पर निर्भर करता है, जिसमें अक्सर क्वांटम यांत्रिक गुण जैसे निचोड़ना या दो-मोड उलझाव शामिल होता है।[3] ये अवस्थाएँ भौतिक परिवर्तनों के प्रति संवेदनशील हैं जिनका पता इंटरफेरोमेट्रिक माप द्वारा लगाया जाता है।[5]

क्वांटम सेंसिंग का उपयोग गैर-फोटोनिक क्षेत्रों में भी किया जा सकता है जैसे स्पिन क्वबिट क्वांटम कंप्यूटर, आयन जाल, फ्लक्स क्वबिट,[4] और नैनोकण।[10] इन प्रणालियों की तुलना उन भौतिक विशेषताओं से की जा सकती है जिन पर वे प्रतिक्रिया करते हैं, उदाहरण के लिए, फंसे हुए आयन विद्युत क्षेत्रों पर प्रतिक्रिया करते हैं जबकि स्पिन सिस्टम चुंबकीय क्षेत्रों पर प्रतिक्रिया करेंगे।[4]आयन ट्रैप अपने परिमाणित गति स्तरों में उपयोगी होते हैं जो विद्युत क्षेत्र से मजबूती से जुड़े होते हैं। उन्हें सतहों के ऊपर विद्युत क्षेत्र के शोर का अध्ययन करने का प्रस्ताव दिया गया है,[11] और हाल ही में, रोटेशन सेंसर।[12]

ठोस-अवस्था भौतिकी में, क्वांटम सेंसर क्वांटम उपकरण है जो उत्तेजना के प्रति प्रतिक्रिया करता है। आम तौर पर यह सेंसर को संदर्भित करता है, जिसमें ऊर्जा स्तर होता है, भौतिक मात्रा को मापने के लिए सुसंगतता (भौतिकी) का उपयोग करता है, या शास्त्रीय सेंसर के साथ जो किया जा सकता है उससे परे माप को बेहतर बनाने के लिए उलझाव का उपयोग करता है।[4] सॉलिड-स्टेट क्वांटम सेंसर के लिए 4 मानदंड हैं:[4]

  1. सिस्टम में अलग, समाधान योग्य ऊर्जा स्तर होना चाहिए।
  2. आप सेंसर को इनिशियलाइज़ कर सकते हैं और रीडआउट (चालू) कर सकते हैं
  3. और उत्तर पाएं).
  4. आप सेंसर में सुसंगत रूप से हेरफेर कर सकते हैं।
  5. सेंसर भौतिक मात्रा के साथ इंटरैक्ट करता है और उस पर कुछ प्रतिक्रिया देता है
  6. मात्रा.

अनुसंधान और अनुप्रयोग

क्वांटम सेंसर का उपयोग माइक्रोस्कोपी, पोजिशनिंग सिस्टम, संचार प्रौद्योगिकी, इलेक्ट्रिक और चुंबकीय क्षेत्र सेंसर के साथ-साथ खनिज पूर्वेक्षण और भूकंप विज्ञान जैसे अनुसंधान के भूभौतिकीय क्षेत्रों सहित विभिन्न क्षेत्रों में किया जाता है।[4] कई माप उपकरण परमाणु घड़ियों, स्क्विड और परमाणु चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी जैसे मापों की जांच के लिए क्वांटम गुणों का उपयोग करते हैं।[4][13] नई तकनीकी प्रगति के साथ, व्यक्तिगत क्वांटम सिस्टम को माप उपकरणों के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, संवेदनशीलता बढ़ाने और शास्त्रीय रणनीतियों के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए क्वांटम उलझाव, सुपरपोजिशन सिद्धांत, हस्तक्षेप और प्रकाश की निचोड़ी हुई अवस्थाओं का उपयोग किया जा सकता है।

प्रारंभिक क्वांटम सेंसर का अच्छा उदाहरण हिमस्खलन फोटोडायोड (एपीडी) है। एपीडी का उपयोग उलझे हुए फोटॉन|फोटॉन का पता लगाने के लिए किया गया है। अतिरिक्त कूलिंग और सेंसर सुधार के साथ मेडिकल इमेजिंग जैसे क्षेत्रों में फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब (पीएमटी) का उपयोग किया जा सकता है। एपीडी, 2-डी और यहां तक ​​कि 3-डी स्टैक्ड एरेज़ के रूप में, सिलिकॉन डायोड पर आधारित पारंपरिक सेंसर के सीधे प्रतिस्थापन के रूप में उपयोग किया जा सकता है।[14]

रक्षा अग्रिम जाँच परियोजनाएं एजेंसी (DARPA) ने ऑप्टिकल क्वांटम सेंसर में शोध कार्यक्रम शुरू किया है, जो क्वांटम मेट्रोलॉजी और क्वांटम इमेजिंग, जैसे क्वांटम लिथोग्राफी और NOON राज्य से विचारों का फायदा उठाना चाहता है।[15] LIDAR का जैसे ऑप्टिकल सेंसर सिस्टम के साथ इन लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए।[16][17][18] संयुक्त राज्य अमेरिका क्वांटम सेंसिंग को सैन्य उपयोग के लिए क्वांटम तकनीकों में सबसे परिपक्व मानता है, जो सैद्धांतिक रूप से कवरेज के बिना क्षेत्रों में GPS की जगह लेता है या संभवतः खुफिया, निगरानी, ​​​​लक्ष्य अधिग्रहण और टोही के साथ काम करता है #आईएसआर_(इंटेलिजेंस,_निगरानी,_और_टोही) क्षमताओं या पता लगाना पनडुब्बी या भूमिगत संरचनाएं या वाहन, साथ ही परमाणु सामग्री।[19]

फोटोनिक क्वांटम सेंसर, माइक्रोस्कोपी और गुरुत्वाकर्षण तरंग डिटेक्टर

फोटोनिक प्रणालियों के लिए, अनुसंधान के वर्तमान क्षेत्र फीडबैक और अनुकूली प्रोटोकॉल पर विचार करते हैं। यह भेदभाव और बोसोनिक हानि के आकलन में अनुसंधान का सक्रिय क्षेत्र है।[20] इंटरफेरोमेट्री में निचोड़ा हुआ प्रकाश इंजेक्ट करने से कमजोर संकेतों के प्रति उच्च संवेदनशीलता की अनुमति मिलती है जो शास्त्रीय रूप से पता लगाने में असमर्थ होंगे।[1] गुरुत्वाकर्षण तरंग संवेदन में क्वांटम सेंसिंग का व्यावहारिक अनुप्रयोग साकार होता है।[21] गुरुत्वाकर्षण-तरंग वेधशाला, जैसे कि LIGO, क्वांटम सीमा से नीचे संकेतों को मापने के लिए प्रकाश की निचोड़ी हुई अवस्थाओं का उपयोग करती है।[22] प्लास्मोनिक सेंसर और परमाणु बल माइक्रोस्कोपी में क्वांटम सीमा से नीचे के संकेतों का पता लगाने के लिए प्रकाश की निचोड़ी हुई अवस्था का भी उपयोग किया गया है।[23]

प्रक्षेपण शोर हटाने का उपयोग

क्वांटम सेंसिंग में रिज़ॉल्यूशन सीमाओं को पार करने की क्षमता भी है, जहां प्रक्षेपण शोर को गायब करके दो करीबी आवृत्तियों के बीच लुप्त हो रही भिन्नता के वर्तमान मुद्दों को दूर किया जा सकता है।[24][25] कम होते प्रक्षेपण शोर का संचार प्रोटोकॉल और नैनो-परमाणु चुंबकीय अनुनाद में प्रत्यक्ष अनुप्रयोग होता है।[26][27] उलझाव के अन्य उपयोग मौजूदा परमाणु घड़ियों को बेहतर बनाने के लिए एन्टैंगलमेंट का उपयोग किया जा सकता है[28][29] या अधिक संवेदनशील मैग्नेटोमीटर बनाएं।[30][31]

क्वांटम राडार

क्वांटम रडार भी अनुसंधान का सक्रिय क्षेत्र है। वर्तमान शास्त्रीय रडार कई लक्ष्य बिनों से पूछताछ कर सकते हैं जबकि क्वांटम रडार एकल ध्रुवीकरण या सीमा तक सीमित हैं।[32] क्वांटम उलझे हुए माइक्रोवेव का उपयोग करने वाला प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट क्वांटम रडार या क्वांटम इल्यूमिनेटर कमरे के तापमान पर कम परावर्तन वाली वस्तुओं का पता लगाने में सक्षम था - जो बेहतर रडार सिस्टम, सुरक्षा स्कैनर और मेडिकल इमेजिंग सिस्टम के लिए उपयोगी हो सकता है।[33][34][35]

न्यूरोइमेजिंग

न्यूरोइमेजिंग में, पहला क्वांटम मस्तिष्क स्कैनर चुंबकीय इमेजिंग का उपयोग करता है और नया संपूर्ण-मस्तिष्क स्कैनिंग दृष्टिकोण बन सकता है।[36][37]

भूमिगत लोगों का गुरुत्वाकर्षण मानचित्रण

ग्रेविटी ग्रेडियोमेट्री#अन्य ग्रेविटी ग्रेडियोमीटर|क्वांटम ग्रेविटी-ग्रेडियोमीटर जिनका उपयोग किया जा सकता है map और भूमिगत अन्वेषण भी विकास में हैं।[38][39]

संदर्भ

  1. ↑ 1.0 1.1 Li, Dong; Gard, Bryan T.; Gao, Yang; Yuan, Chun-Hua; Zhang, Weiping; Lee, Hwang; Dowling, Jonathan P. (2016-12-19). "समता पहचान के माध्यम से एसयू(1,1) इंटरफेरोमीटर में हाइजेनबर्ग सीमा पर चरण संवेदनशीलता". Physical Review A (in English). 94 (6): 063840. arXiv:1603.09019. Bibcode:2016PhRvA..94f3840L. doi:10.1103/PhysRevA.94.063840. S2CID 118404862.
  2. ↑ Rademacher, Markus; Millen, James; Li, Ying Lia (2020-10-01). "Quantum sensing with nanoparticles for gravimetry: when bigger is better". Advanced Optical Technologies (in English). 9 (5): 227–239. arXiv:2005.14642. Bibcode:2020AdOT....9..227R. doi:10.1515/aot-2020-0019. ISSN 2192-8584. S2CID 219124060.
  3. ↑ 3.0 3.1 Pirandola, S; Bardhan, B. R.; Gehring, T.; Weedbrook, C.; Lloyd, S. (2018). "फोटोनिक क्वांटम सेंसिंग में प्रगति". Nature Photonics. 12 (12): 724–733. arXiv:1811.01969. Bibcode:2018NaPho..12..724P. doi:10.1038/s41566-018-0301-6. S2CID 53626745.
  4. ↑ 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 Degen, C. L.; Reinhard, F.; Cappellaro, P. (2017). "क्वांटम संवेदन". Reviews of Modern Physics. 89 (3): 035002. arXiv:1611.02427. Bibcode:2017RvMP...89c5002D. doi:10.1103/RevModPhys.89.035002. S2CID 2555443.
  5. ↑ 5.0 5.1 Adesso, Gerardo; Ragy, Sammy; Lee, Antony R. (June 2014). "Continuous Variable Quantum Information: Gaussian States and Beyond". Open Systems & Information Dynamics (in English). 21 (1n02): 1440001. arXiv:1401.4679. doi:10.1142/S1230161214400010. S2CID 15318256.
  6. ↑ Tan, Si-Hui; Erkmen, Baris I.; Giovannetti, Vittorio; Guha, Saikat; Lloyd, Seth; Maccone, Lorenzo; Pirandola, Stefano; Shapiro, Jeffrey H. (2008-12-18). "गाऊसी अवस्थाओं के साथ क्वांटम रोशनी". Physical Review Letters. 101 (25): 253601. arXiv:0810.0534. Bibcode:2008PhRvL.101y3601T. doi:10.1103/PhysRevLett.101.253601. PMID 19113706. S2CID 26890855.
  7. ↑ Shapiro, Jeffrey H; Lloyd, Seth (2009-06-24). "क्वांटम रोशनी बनाम सुसंगत-राज्य लक्ष्य का पता लगाना". New Journal of Physics. 11 (6): 063045. arXiv:0902.0986. Bibcode:2009NJPh...11f3045S. doi:10.1088/1367-2630/11/6/063045. S2CID 2396896.
  8. ↑ Barzanjeh, Sh.; Abdi, M.; Milburn, G. J.; Tombesi, P.; Vitali, D. (2012-09-28). "प्रतिवर्ती ऑप्टिकल-टू-माइक्रोवेव क्वांटम इंटरफ़ेस". Physical Review Letters (in English). 109 (13): 130503. arXiv:1110.6215. Bibcode:2012PhRvL.109m0503B. doi:10.1103/PhysRevLett.109.130503. PMID 23030075. S2CID 6470118.
  9. ↑ Guha, Saikat; Erkmen, Baris I. (2009-11-10). "लक्ष्य का पता लगाने के लिए गॉसियन-स्टेट क्वांटम-रोशनी रिसीवर". Physical Review A (in English). 80 (5): 052310. arXiv:0911.0950. Bibcode:2009PhRvA..80e2310G. doi:10.1103/PhysRevA.80.052310. S2CID 109058131.
  10. ↑ Kustura, K.; Gonzalez-Ballestero, C.; De los Ríos Sommer, A.; Meyer, N.; Quidant, R.; Romero-Isart, O. (2022-04-07). "माइक्रोकैविटी में अस्थिर गतिशीलता के माध्यम से यांत्रिक निचोड़ना". Physical Review Letters (in English). 128 (14): 143601. arXiv:2112.01144. Bibcode:2022PhRvL.128n3601K. doi:10.1103/PhysRevLett.128.143601. PMID 35476467. S2CID 244799128.
  11. ↑ Brownnutt, M.; Kumph, M.; Rabl, P.; Blatt, R. (2015-12-11). "सतहों के निकट विद्युत-क्षेत्र शोर का आयन-ट्रैप माप". Reviews of Modern Physics (in English). 87 (4): 1419–1482. arXiv:1409.6572. Bibcode:2015RvMP...87.1419B. doi:10.1103/RevModPhys.87.1419. S2CID 119008607.
  12. ↑ Campbell, W (2017-02-23). "फंसे हुए आयनों के साथ घूर्णन संवेदन". Journal of Physics B. 50 (6): 064002. arXiv:1609.00659. Bibcode:2017JPhB...50f4002C. doi:10.1088/1361-6455/aa5a8f. S2CID 26952809.
  13. ↑ Pezzè, Luca; Smerzi, Augusto; Oberthaler, Markus K.; Schmied, Roman; Treutlein, Philipp (2018-09-05). "परमाणु संयोजनों की गैर-शास्त्रीय अवस्थाओं के साथ क्वांटम मेट्रोलॉजी". Reviews of Modern Physics (in English). 90 (3): 035005. arXiv:1609.01609. Bibcode:2018RvMP...90c5005P. doi:10.1103/RevModPhys.90.035005. S2CID 119250709.
  14. ↑ Campbell, Joe C. (January 2007). "दूरसंचार में हालिया प्रगति हिमस्खलन फोटोडायोड्स". Journal of Lightwave Technology. 25 (1): 109–121. Bibcode:2007JLwT...25..109C. doi:10.1109/jlt.2006.888481. S2CID 1398387.
  15. ↑ Israel, Yonatan (2014). "दोपहर के प्रकाश की अवस्थाओं का उपयोग करते हुए अति संवेदनशील ध्रुवीकरण माइक्रोस्कोपी". Physical Review Letters. 112 (10): 103604. Bibcode:2014PhRvL.112j3604I. doi:10.1103/PhysRevLett.112.103604. PMID 24679294.
  16. ↑ DARPA Quantum Sensor Program.
  17. ↑ BROAD AGENCY ANNOUNCEMENT (BAA) 07-22 Quantum Sensors
  18. ↑ Zhuang, Quntao; Zhang, Zheshen; Shapiro, Jeffrey H. (2017-10-16). "एक साथ रेंज और वेग माप के लिए उलझाव-संवर्धित लिडार". Physical Review A. 96 (4): 040304. arXiv:1705.06793. Bibcode:2017PhRvA..96d0304Z. doi:10.1103/PhysRevA.96.040304. S2CID 54955615.
  19. ↑ Kelley M. Sayler (June 7, 2021). Defense Primer: Quantum Technology (PDF) (Report). Congressional Research Service. Retrieved July 22, 2021.
  20. ↑ Laurenza, Riccardo; Lupo, Cosmo; Spedalieri, Gaetana; Braunstein, Samuel L.; Pirandola, Stefano (2018-03-01). "क्वांटम मेट्रोलॉजी में चैनल सिमुलेशन". Quantum Measurements and Quantum Metrology. 5 (1): 1–12. arXiv:1712.06603. Bibcode:2018QMQM....5....1L. doi:10.1515/qmetro-2018-0001. S2CID 119001470.
  21. ↑ Barsotti, Lisa (2014). "Quantum Noise Reduction in the LIGO Gravitational Wave Interferometer with Squeezed States of Light". CLEO: Applications and Technology 2014. p. AW3P.4. doi:10.1364/CLEO_AT.2014.AW3P.4. ISBN 978-1-55752-999-2. S2CID 28876707.
  22. ↑ Yu, Haocun; McCuller, L.; Tse, M.; Kijbunchoo, N.; Barsotti, L.; Mavalvala, N. (July 2020). "प्रकाश और LIGO के किलोग्राम-द्रव्यमान दर्पणों के बीच क्वांटम सहसंबंध". Nature (in English). 583 (7814): 43–47. arXiv:2002.01519. Bibcode:2020Natur.583...43Y. doi:10.1038/s41586-020-2420-8. PMID 32612226. S2CID 211031944.
  23. ↑ Pooser, Raphael C.; Lawrie, Benjamin (2015-05-20). "शॉट-शोर सीमा के नीचे माइक्रोकैंटिलीवर विस्थापन का अल्ट्रासेंसिटिव माप". Optica (in English). 2 (5): 393. arXiv:1405.4767. Bibcode:2015Optic...2..393P. doi:10.1364/OPTICA.2.000393. S2CID 118422029.
  24. ↑ Nair, Ranjith; Tsang, Mankei (2016-11-04). "क्वांटम सीमा पर थर्मल इलेक्ट्रोमैग्नेटिक स्रोतों का सुदूर-क्षेत्र सुपररिज़ॉल्यूशन". Physical Review Letters. 117 (19): 190801. arXiv:1604.00937. Bibcode:2016PhRvL.117s0801N. doi:10.1103/PhysRevLett.117.190801. PMID 27858425. S2CID 25870660.
  25. ↑ Tsang, Mankei; Nair, Ranjith; Lu, Xiao-Ming (2016-08-29). "दो असंगत ऑप्टिकल बिंदु स्रोतों के लिए सुपररिज़ॉल्यूशन का क्वांटम सिद्धांत". Physical Review X (in English). 6 (3): 031033. arXiv:1511.00552. Bibcode:2016PhRvX...6c1033T. doi:10.1103/PhysRevX.6.031033. S2CID 32680254.
  26. ↑ Maze, J. R.; Stanwix, P. L.; Hodges, J. S.; Hong, S.; Taylor, J. M.; Cappellaro, P.; Jiang, L.; Dutt, M. V. Gurudev; Togan, E.; Zibrov, A. S.; Yacoby, A. (October 2008). "हीरे में व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉनिक स्पिन के साथ नैनोस्केल चुंबकीय संवेदन". Nature (in English). 455 (7213): 644–647. Bibcode:2008Natur.455..644M. doi:10.1038/nature07279. PMID 18833275. S2CID 136428582.
  27. ↑ Kong, Xi; Stark, Alexander; Du, Jiangfeng; McGuinness, Liam P.; Jelezko, Fedor (2015-08-06). "नैनोस्केल परमाणु चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी के साथ रासायनिक संरचना संकल्प की ओर". Physical Review Applied. 4 (2): 024004. arXiv:1506.05882. Bibcode:2015PhRvP...4b4004K. doi:10.1103/PhysRevApplied.4.024004. S2CID 172297.
  28. ↑ Bollinger, J. J .; Itano, Wayne M.; Wineland, D. J.; Heinzen, D. J. (1996-12-01). "अधिकतम सहसंबद्ध अवस्थाओं के साथ इष्टतम आवृत्ति माप". Physical Review A. 54 (6): R4649–R4652. Bibcode:1996PhRvA..54.4649B. doi:10.1103/physreva.54.r4649. PMID 9914139.
  29. ↑ Marciniak, Christian D.; Feldker, Thomas; Pogorelov, Ivan; Kaubruegger, Raphael; Vasilyev, Denis V.; Van Bijnen, Rick; Schindler, Philipp; Zoller, Peter; Blatt, Rainer; Monz, Thomas (2022-03-23). "प्रोग्राम योग्य क्वांटम सेंसर के साथ इष्टतम मेट्रोलॉजी". Nature. 603 (7902): 604–609. arXiv:2107.01860. Bibcode:2022Natur.603..604M. doi:10.1038/s41586-022-04435-4. PMID 35322252. S2CID 245837971.
  30. ↑ Auzinsh, M.; Budker, D.; Kimball, D. F.; Rochester, S. M.; Stalnaker, J. E.; Sushkov, A. O.; Yashchuk, V. V. (2004-10-19). "Can a Quantum Nondemolition Measurement Improve the Sensitivity of an Atomic Magnetometer?". Physical Review Letters. 93 (17): 173002. arXiv:physics/0403097. Bibcode:2004PhRvL..93q3002A. doi:10.1103/physrevlett.93.173002. PMID 15525071. S2CID 31287682.
  31. ↑ Guillaume, Alexandre; Dowling, Jonathan P. (2006-04-27). "सुपरकंडक्टिंग सर्किट के साथ हाइजेनबर्ग-सीमित माप". Physical Review A. 73 (4): 040304(R). arXiv:quant-ph/0512144. Bibcode:2006PhRvA..73d0304G. doi:10.1103/physreva.73.040304. S2CID 33820154.
  32. ↑ Lanzagorta, Marco (2011-10-31). "क्वांटम रडार". Synthesis Lectures on Quantum Computing (in English). 3 (1): 1–139. doi:10.2200/S00384ED1V01Y201110QMC005. S2CID 27569963.
  33. ↑ "वैज्ञानिकों ने क्वांटम रडार प्रोटोटाइप का प्रदर्शन किया". phys.org (in English). Retrieved 12 June 2020.
  34. ↑ ""क्वांटम रडार" वस्तुओं का पता लगाने के लिए उलझे हुए फोटॉन का उपयोग करता है". New Atlas. 12 May 2020. Retrieved 12 June 2020.
  35. ↑ Barzanjeh, S.; Pirandola, S.; Vitali, D.; Fink, J. M. (1 May 2020). "एक डिजिटल रिसीवर का उपयोग करके माइक्रोवेव क्वांटम रोशनी". Science Advances. 6 (19): eabb0451. arXiv:1908.03058. Bibcode:2020SciA....6B.451B. doi:10.1126/sciadv.abb0451. PMC 7272231. PMID 32548249.
  36. ↑ "शोधकर्ताओं ने पहला मॉड्यूलर क्वांटम ब्रेन सेंसर, रिकॉर्ड सिग्नल बनाया". phys.org (in English). Retrieved 11 July 2021.
  37. ↑ Coussens, Thomas; Abel, Christopher; Gialopsou, Aikaterini; Bason, Mark G.; James, Tim M.; Orucevic, Fedja; Kruger, Peter (10 June 2021). "मॉड्यूलर ऑप्टिकली-पंप मैग्नेटोमीटर प्रणाली". arXiv:2106.05877 [physics.atom-ph].
  38. ↑ Stray, Ben; Lamb, Andrew; Kaushik, Aisha; Vovrosh, Jamie; Rodgers, Anthony; Winch, Jonathan; Hayati, Farzad; Boddice, Daniel; Stabrawa, Artur; Niggebaum, Alexander; Langlois, Mehdi; Lien, Yu-Hung; Lellouch, Samuel; Roshanmanesh, Sanaz; Ridley, Kevin; de Villiers, Geoffrey; Brown, Gareth; Cross, Trevor; Tuckwell, George; Faramarzi, Asaad; Metje, Nicole; Bongs, Kai; Holynski, Michael (February 2022). "गुरुत्वाकर्षण कार्टोग्राफी के लिए क्वांटम सेंसिंग". Nature (in English). 602 (7898): 590–594. Bibcode:2022Natur.602..590S. doi:10.1038/s41586-021-04315-3. ISSN 1476-4687. PMC 8866129. PMID 35197616.
  39. ↑ "क्वांटम ग्रेविटी सेंसर ब्रेकथ्रू ने पृथ्वी की सतह के नीचे की दुनिया के अभूतपूर्व मानचित्र का मार्ग प्रशस्त किया". SciTechDaily (in English). 2022-02-27. Retrieved 2022-03-02.
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