機(jī)器人也將進(jìn)行量子傳感器升級(jí)

讓量子傳感器進(jìn)入和周?chē)錆M(mǎn)挑戰(zhàn)的環(huán)境并不是機(jī)器人與量子傳感器配對(duì)的唯一好處。量子傳感器還可以幫助機(jī)器人更好地導(dǎo)航。對(duì)于 Spot 等自主機(jī)器人或自動(dòng)駕駛汽車(chē)來(lái)說(shuō)，能夠安全、準(zhǔn)確地導(dǎo)航至關(guān)重要。

量子傳感器似乎也將在這方面發(fā)揮作用。2020 年 12 月，SPIDAR 項(xiàng)目獲得了英國(guó)政府資助，用于開(kāi)發(fā)用于自動(dòng)駕駛汽車(chē)的基于量子的 LiDAR 系統(tǒng)。通過(guò)檢測(cè)物體發(fā)射的單光子并用其測(cè)量檢測(cè)到的物體的距離，SPIDAR將能夠以比現(xiàn)有 3D 攝像系統(tǒng)更高的精度來(lái)感知物體與車(chē)輛的距離。

與當(dāng)前測(cè)量激光束往返物體的傳播時(shí)間的精度達(dá)到 100 毫秒的 LiDAR 系統(tǒng)相比，像 SPIDAR 這樣的量子 LiDAR 可以測(cè)量萬(wàn)億分之一秒的光子傳播時(shí)間。它們還能夠透過(guò)霧氣或潛在的拐角處檢測(cè)物體，這是當(dāng)前激光雷達(dá)無(wú)法做到的。量子激光雷達(dá)的升級(jí)聽(tīng)起來(lái)確實(shí)是朝著自動(dòng)駕駛汽車(chē)邁出的積極一步，我們可以在其中或旁邊感到安全。

除了日常道路使用者之外，量子傳感器還將幫助無(wú)人機(jī)和自動(dòng)軍用車(chē)輛等機(jī)器人在 GPS 系統(tǒng)無(wú)法工作或可能成為可利用弱點(diǎn)的環(huán)境中導(dǎo)航。這些非 GPS PNT 系統(tǒng)通常使用冷阱離子量子傳感器來(lái)測(cè)量重力和原子加速度的微小變化。隨著技術(shù)變得更小、更堅(jiān)固，專(zhuān)家相信這些系統(tǒng)將在商業(yè)和國(guó)防工業(yè)中具有巨大的潛力。

量子和機(jī)器人的配對(duì)并不止于傳感器

我們對(duì)量子傳感器和機(jī)器人技術(shù)的哨聲之旅表明，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展， 這種結(jié)合將提供多少機(jī)會(huì)。 但 量子和機(jī)器人技術(shù)的結(jié)合更令人興奮的是 其更廣泛的潛力，特別是當(dāng)你將人工智能加入 其中時(shí)。 

計(jì)算機(jī)視覺(jué)和機(jī)器學(xué)習(xí) (ML) 等人工智能技術(shù) 對(duì)于自主移動(dòng)機(jī)器人如何感知和 避開(kāi)障礙物以及在特定 環(huán)境中規(guī)劃其活動(dòng)至關(guān)重要。但讓人工智能處理器足夠小、足夠輕 以集成到較小的機(jī)器人中是一項(xiàng)巨大的技術(shù) 挑戰(zhàn)。這是因?yàn)闄C(jī)器視覺(jué)等流程需要大量的計(jì)算資源。

專(zhuān)家認(rèn)為，量子計(jì)算可以通過(guò)更快地運(yùn)行算法來(lái)克服這一挑戰(zhàn)，從而大大降低所需的處理能力。這樣做可以開(kāi)辟更多利用移動(dòng)機(jī)器人的機(jī)會(huì)。這只是量子人工智能應(yīng)用于機(jī)器人的一個(gè)例子——其他方面，例如量子機(jī)器學(xué)習(xí)幫助機(jī)器人更快學(xué)習(xí)的潛力，也正在探索中，毫無(wú)疑問(wèn)，其他富有成果的配對(duì)也會(huì)隨之而來(lái)。

總而言之，我們很清楚，量子機(jī)器人技術(shù)是一個(gè)充滿(mǎn)活力的領(lǐng)域，創(chuàng)新者、科學(xué)家和政府都渴望擴(kuò)展。我們相信，量子傳感器和量子人工智能只是一個(gè)開(kāi)始。我們將密切關(guān)注量子機(jī)器人在實(shí)現(xiàn)其潛力方面邁出更大的步伐。正如他們所做的那樣，他們將加入量子應(yīng)用的行列，使量子科學(xué)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出虛構(gòu)的領(lǐng)域。