Kvanttista mittaustekniikkaa teollisuuteen

25.01.2022

INRiM-kvanttimittaustekniikkaa-teollisuuteen-250-t.jpgPolitecnico di Torinon ja Researchers at the Istituto Nazionale di Ricerca Metrologican (INRiM) tutkijat ovat osoittaneet, että kvanttikorrelaatioiden ansiosta optimoiduilla optisilla mittauksilla, joita kutsutaan "lomittumiseksi", on mahdollista vähentää virheitä tiettyjen tuotteiden ja tuotantoprosessien vaatimustenmukaisuuden varmentamisessa.

Suurempi kuva

Vaatimustenmukaisuustestit suoritetaan usein mittauksilla satunnaiselle lopputuotteiden osajoukolle. Tärkeitä esimerkkejä ovat optiset läpäisymittaukset ja spektroskopia, jotka ovat hyödyllisiä kemiallisten pitoisuuksien ja biologisten näytteiden karakterisoinnissa.

Koska jokainen aine absorboi valoa eri tavalla eri optisilla taajuuksilla, sen pitoisuus voidaan arvioida optisen läpäisevyysmittauksen avulla, eli mittaamalla intensiteetti ennen ja jälkeen testikohteen. Tuotantoprosessiin vaikuttavat kuitenkin tilastolliset vaihtelut, joten pitoisuudet ja siten myös välitettävä optinen intensiteetti jakautuvat viitearvon ympärille.

Perinteisten, tyypillisesti optisiin mittauksiin käytettävien valonlähteiden, mukaan lukien laserit, sisäiset vaihtelut heikentävät tuotteiden karakterisoinnin tarkkuutta. Tämä rajoitus on erityisen tärkeä valoherkkien näytteiden tapauksessa, joissa on olennaista käyttää matalan intensiteetin valoa ja pitää koko tuotannon aikana testattavien tuotteiden määrä pienenä.

Täsmälleen tässä skenaariossa tutkijat ovat osoittaneet, kuinka "kvanttiyhdenmukaisuustestin" kokeellisen toteutuksen avulla kvanttilomittuneiden valonlähteiden käyttö voi vähentää huomattavasti luokitusvirheiden todennäköisyyttä kiinteällä säteilytetyllä energialla näytteissä, parantaen valvonnan tehokkuutta merkittävästi.

Lyhyesti sanottuna toinen kahdesta lomittuneesta valonsäteestä on vuorovaikutuksessa testattavan kohteen kanssa, kun taas toista käytetään mittaamaan valon vaihtelua erittäin tarkasti.

Kokeilu osoittaa, kuinka kvanttiyhtenäisyystesti voidaan toteuttaa nykyisellä laboratorioissa saatavilla olevalla teknologialla, mikä luo perspektiivin että se on siirrettävissä käytännön sovelluksiin lähitulevaisuudessa.

Aiheesta aiemmin:

Insinöörit osoittavat kvanttiedun

18.07.2025Uusi biosensori valaisee kasvin RNA:ta reaaliajassa
17.07.2025OLED-näyttöjen kehitysnäkymiä
16.07.2025Avaus pienen energiankäytön elektroniikalle
16.07.2025Yhden sirun mikroaaltofotoniikan järjestelmä
15.07.2025Uusi materiaali emittoi paremmin kuin se absorboi
15.07.2025Miksi aurinko on niin hyvä haihduttamaan vettä
14.07.2025Metallin tavoin johtavia MOFeja
12.07.2025Polttokenno vakauttaa sähköverkkoa tuottamalla ja varastoimalla energiaa
11.07.2025Kubittimaailman millikelvineitä ja millisekunteja
11.07.2025Varatut pisarat voivat osua pintaan ilman roiskeita

Siirry arkistoon »