La plupart des gens ont entendu parler des ordinateurs quantiques, mais des capteurs quantiques? Je viens de les trouver alors que Bosch développe des capteurs quantiques à champ magnétique exploitant «la puissance de la physique quantique pour permettre des mesures avec une précision inégalée» tout en étant beaucoup plus compact que les autres capteurs quantiques en utilisant des techniques telles que les calmars (dispositif d’interférence quantique supraconducteur), les cellules de vapeur ou les pièges optiques.
La détection quantique de Bosch (c’est le nom complet de l’entreprise) explique en outre ses capteurs quantiques à champ magnétique dépassent les capacités des capteurs conventionnels en offrant une plage de mesure plus large, une sensibilité plus élevée et une résolution spatiale plus élevée. Ils ont actuellement un prototype / panneau d’évaluation de capteur quantique interne qui a la taille d’un smartphone, ils sont donc encore assez plus grands que les capteurs traditionnels.
Le magnétomètre quantique Bosch peut mesurer de minuscules variations de champ magnétique avec la précision, y compris le champ magnétique de la Terre, et même analyser la direction et la magnétude des champs magnétiques donnant l’équivalent d’une représentation magnétique de point 3D. Cela permet notamment les applications biomédicales telles que la magnétocardiographie (MCG), une alternative sans contact aux ECG pour suivre l’activité cardiaque, et cela s’applique également aux interfaces cérébrales-ordinateurs (BCIS), ce qui signifie que les capteurs quantiques peuvent également se retrouver dans des dispositifs de consommation comme les scédés de réalité virtuels / étendus. Un autre cas d’utilisation est la navigation intérieure ou d’autres endroits où les signaux GPS sont faibles, indisponibles ou coincés.
Alors, comment ça marche exactement? Bosch explique que son magnétomètre de détection quantique utilise un diamant comme élément de détection de noyau avec des atomes d’azote ajoutés comme un défaut, appelé centres NV (apparence d’azote), pour fournir des électrons supplémentaires agissant comme de minuscules éléments de détection de champ magnétique.
Voici plus de détails sur l’interne directement sur le site Web:
Ces centres NV modifient les propriétés optiques et électroniques du diamant. Lorsque la lumière laser verte est brillante sur le diamant à travers une unité de focalisation optique, il excite les électrons dans les centres NV à un niveau d’énergie plus élevé. Alors que les électrons retournent à leur état fondamental, ils émettent des photons, visibles sous forme de lumière rouge, qui est séparé par un filtre optique puis détecté par une photodiode.
Le phénomène clé, cependant, est que les niveaux d’énergie des centres NV sont très sensibles aux changements dans le champ magnétique externe, ce qui leur permet d’être utilisé comme quantum basé sur l’effet Zeeman. Ces états quantiques sont accessibles par rayonnement micro-ondes. Lorsque les électrons occupent ces niveaux et sont excités par la lumière laser verte, ils ne se décomposent plus en émettant des photons rouges mais restent «sombres». En faisant varier la fréquence du rayonnement micro-ondes et en observant les changements dans l’intensité de la lumière rouge émise, nous pouvons déterminer avec précision la force du champ magnétique externe.
Si vous préférez une explication plus visuelle, vous pouvez consulter la vidéo intégrée ci-dessous.
https://www.youtube.com/watch?v=fwmol-uz2b4
Ce qui n’est pas clair pour moi en ce moment, c’est quand l’entreprise prévoit de commercialiser de tels capteurs. Je n’ai trouvé qu’à ce sujet car Bosch a récemment établi une coentreprise avec Element, six productrice de diamants synthétiques, appelée «détection quantique de Bosch». Plus de détails peuvent être trouvés sur le site Web de la nouvelle société.
Merci à TLS pour le conseil.
Retrouvez l’histoire de Raspberry Pi dans cette vidéo :
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