传感器(英文名称:transducer/sensor)是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。广泛应用于社会发展及人类生活的各个领域,如工业自动化、农业现代化、航天技术、军事工程、机器人技术、资源开发、海洋探测、环境监测、安全保卫、医疗诊断、交通运输、家用电器等
传感器又与量子技术密不可分,所谓量子技术旗舰项目将主攻通信、计算、传感和模拟这四个方面的量子技术,它也会与基础科学整合。随着新技术革命的到来,世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中,首先要解决的就是要获取准确可靠的信息,而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。介于粒子世界,纵向上要观察长达数十万年的天体演化,短到s的瞬间反应。此外,还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究,如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁场等等。显然,要获取大量人类感官无法直接获取的信息,没有相适应的传感器是不可能的。许多基础科学研究的障碍,首先就在于对象信息的获取存在困难,而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现,往往会导致该领域内的突破。一些传感器的发展,往往是一些边缘学科开发的先驱。
中国目前在量子通信领域处于领先地位,中国使用粒子的量子属性来研发供加密使用的共享密钥,在这一领域申请的专利也最多。2016年8月16日,由中国科学家自主研制的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”成功发射,首次实现卫星和地面之间的量子通信。这将是跨度最大、史上最安全的通信网络。另外,连接北京和上海的2000公里光纤量子保密通信骨干网“京沪干线”也将完成,这是目前世界最长的基于可信中继的量子通信干线。而美国在量子计算和超灵敏传感器方面取得的专利数量也傲视群雄
由于量子计算的巨大潜在价值,欧美各国以及一些大型高科技公司如谷歌、微软、IBM等都在大力研究,并且随着中国和美国在量子技术领域不断发力并取得巨大进步,欧洲也不甘落后,开始加大在这一领域的投资。欧盟联合研究中心的马蒂诺·特拉瓦格宁说,他和同事对量子技术领域申请的专利进行分析后发现,尽管欧洲涌现出上述四个领域最好的一些研究,但其他地区在量子技术领域的进展和申请的专利数量同样不容忽视。
超导量子计算研究上,中国几个研究团队走在不同的路径上,并且各国在花大力气做的就有七八种路径。中国具有成熟的技术领域,表现在超导量子系统的可集成性和相干性是非常好的,它的耗电量比经典超级计算机小得多,几乎可以忽略不计。
中科院院士潘建伟预计,2020年中国有望研制出50个左右量子比特的超导量子计算机,超越目前最强大的超级计算机,实现"量子称霸"。