Diese Woche bei Marine Technology News ...
Die Quantenökonomie ist kein ferner Traum – sie entwickelt sich bereits jetzt und bietet beispiellose Chancen für diejenigen, die bereit sind, sie zu nutzen.
So stellte das Weltwirtschaftsforum letzte Woche seinen neuen Bericht „Embracing the Quantum Economy – A Pathway for Business Leaders“ vor.
Der in Zusammenarbeit mit Accenture erstellte Bericht untersucht die Fortschritte im Quantencomputing, der Quantensensorik und der Quantenkommunikation und skizziert strategische Schritte für Unternehmen, um damit zu beginnen.
Quantensensoren bieten im Vergleich zu herkömmlichen Sensoren eine deutlich höhere Empfindlichkeit und laut Bericht des Weltwirtschaftsforums könnte die Technologie für die Überwachung von Land und Meer bahnbrechende Veränderungen mit sich bringen.
Diese Woche berichtete Marine Technology News über die Vereinbarung zwischen ADNOC, dem Technology Innovation Institute und ASPIRE zur Entwicklung einer Quantensensortechnologie zur Überwachung der Kohlenstoffspeicherung. Diese soll in der Lage sein, subtile Umweltveränderungen wie Verschiebungen magnetischer oder elektrischer Eigenschaften zu erkennen und so zur Verbesserung der Sicherheit beizutragen und Lecks zu verhindern.
Außerdem sprach Marine Technology News diese Woche mit Georgios Salavasidis, einem leitenden Robotikforscher und Vertriebsleiter bei NOC in Großbritannien. Er sieht vielversprechende Fortschritte bei Quantenmagnetometern und -gravimetern.
„Ihr Potenzial für den Einsatz auf Unterwasserfahrzeugen ist immens und könnte wichtige Anwendungen revolutionieren, wie etwa die hochauflösende Kartierung des Untergrunds, die Erkennung von Lecks an Standorten zur Kohlenstoffabscheidung und -speicherung sowie die Ortung vergrabener Pipelines, Kabel oder nicht explodierter Kampfmittel unter dem Meeresboden.“
Während sich Quantengravimeter noch in der Entwicklung befinden und eine erhebliche Miniaturisierung erfordern, um sie nahtlos in AUVs integrieren zu können, werden Quantenmagnetometer bereits seit Jahren erfolgreich in verschiedenen Erkennungs- und Überwachungsanwendungen eingesetzt.
Derzeit werden sie auch auf ihr Potenzial als Navigationshilfen untersucht, indem sie das natürliche Magnetfeld der Erde nutzen, um die Position in Umgebungen ohne GPS zu bestimmen. „Dieses Konzept ist zwar vielversprechend, erfordert aber genaue Karten magnetischer Anomalien sowie fortschrittliche Schätz- und Inferenztechniken. Außerdem muss der Sensor oft hinter dem Fahrzeug hergezogen werden, um Störungen durch Bordelektronik, Stromversorgungssysteme und andere magnetische Materialien zu minimieren“, sagt Salavasidis.
„Für uns ist das Potenzial der Quantensensorik in der GPS-freien Navigation besonders spannend, da dies schon immer eine grundlegende Herausforderung für Unterwasserfahrzeuge war, die per Definition ohne Zugang zu GPS operieren. Die meisten Navigationssensoren, auf die wir uns derzeit verlassen, neigen zur Drift, was bedeutet, dass Navigationssysteme externe Unterstützung oder häufiges Auftauchen benötigen, um GPS-Fixes zu erhalten, insbesondere bei wissenschaftlichen Missionen, die eine hohe Navigationsgenauigkeit erfordern. Der vielversprechende Aspekt der Quantensensorik liegt in ihrer Fähigkeit, hohe Präzision ohne das Problem der Drift zu liefern.“
Bis diese Technologien für praktische Anwendungen verfügbar seien, werde es vermutlich mehrere Jahre dauern, sagt Salavasidis.
Unterdessen wurde diese Woche in Kanada das weltweit erste Quanten-Lichtmikroskop vorgestellt. Das von einem Forscherteam des National Research Council, der University of Calgary, der University of Ottawa und anderen Universitäten entwickelte Mikroskop verwendet verschränkte Photonen, um eine Beleuchtung mit ultraniedriger Intensität zu erzeugen. Indem die Technologie die Kraft der Korrelationen zwischen einzelnen Photonen nutzt, beschleunigt sie den Prozess und verringert das Risiko von Fotoschäden, während sie gleichzeitig hochauflösende Bilder liefert.
Neue Entwicklungen wie diese zeigen das enorme kommerzielle Potenzial der Quantensensorik, die gerade vom Experimentierstadium zur breiten Anwendung übergeht. Laut dem neuen Bericht „Quantum Sensors Market 2025-2045: Technology, Trends, Players, Forecasts“ von IDTechEx soll dieser aufstrebende Markt bis 2045 ein Volumen von 2,2 Milliarden US-Dollar erreichen.