據麥姆斯咨詢報道，近期，石溪大學（Stony Brook University）計算機科學系的研究人員正主導一項由美國國家科學基金會（NSF）資助、金額達108萬美元的量子傳感項目。該項目旨在探測那些對于現有技術而言過于微弱的信號，應用場景涵蓋從“無需GPS的導航定位”到“監測目前難以察覺的物理世界變化”等領域。該項目參與單位還包括加州大學洛杉磯分校（UCLA）及紐約市立大學（CUNY）。
為了捕捉物理世界的微弱信號，研究人員使用了量子傳感技術——其利用量子物理原理，對磁場、重力或時間等物理量進行極高精度的測量。然而，目前的量子傳感器通常處于孤立狀態，而許多實際應用場景則需要傳感器分布在廣闊的區域內，并作為協同網絡共同運作。
為此，量子傳感器網絡應運而生。通過信息共享——有時甚至利用一種被稱為“糾纏”的特殊量子連接——多個傳感器可以協同工作，宛如一個大型“超級傳感器”，從而探測到單個傳感器可能遺漏的微弱信號。
石溪大學主導的量子傳感項目的目標是開發必要的核心方法與工具，以協調和優化分布式量子傳感器陣列——涵蓋從選擇最佳的共享量子“初始態”和測量策略，到在不完美的硬件及存在噪聲的鏈路（信道）上運行必要的量子電路等各個環節。
“如果項目成功實施，世界將迎來一種新型量子傳感基礎設施：即能夠以遠超以往的精度，探測并定位磁場、重力或時間變化等極微弱信號的網絡?！表椖渴紫芯繂THimanshu Gupta教授表示，“這將有望實現無需GPS的可靠導航定位、對自然及人造環境的早期預警與監測，以及目前尚無法企及的全新醫療或工業檢測能力。”
這筆NSF資助將計算機科學領域納入了量子傳感的“核心環節”——不僅涉及傳感器制造，還涵蓋了實現量子傳感器網絡實用化所需的算法、優化方法、軟件框架及系統級評估工具的開發。
量子傳感器網絡本質上具有跨學科和跨機構的特性：其既需要特定領域的測試平臺以及物理學和電氣工程方面的硬件專業知識，也需要切合實際的應用場景和國家實驗室等設施，還需要產業界的平臺支持與部署途徑。除了石溪大學，該項目匯集了多家機構的專業力量：加州大學洛杉磯分校將提供量子傳感器設計與仿真能力，紐約市立大學則專注于量子傳感器初始狀態的優化。
