Будь то исследование рака или переработка отходов — кванты расширяют границы познания

Германия поддерживает многочисленные передовые исследования в области квантовых технологий с целью разработки вычислительных систем следующего поколения. Вот три примера: 

Квантовый гравиметр: как узнать объем грунтовых вод? 

В результате изменения климата периоды засухи становятся всё более продолжительными. Это сказывается и на грунтовых водах, на долю которых приходится до 70 % питьевой воды, используемой в Германии. Сегодня для измерения уровня грунтовых вод используются прежде всего измерительные колодцы. Проект Atomaqua занимается разработкой так называемого квантового гравиметра, который призван облегчить отслеживание и анализ формирования новых запасов грунтовых вод. Высокоточные результаты позволят очень четко определить уровень грунтовых вод и добиться их рационального использования в сельскохозяйственном секторе. 

Молниеносная переработка аккумуляторов 

Литий-ионные аккумуляторы пользуются большим спросом. Однако сырье, необходимое для производства аккумуляторов, встречается редко, некоторые материалы и вовсе отсутствуют в Германии и Европе. Но благодаря разумной переработке их можно извлечь из старых батарей. Проект X@Line призван существенно упростить и ускорить этот процесс благодаря квантовым технологиям. Содержание важных компонентов измеряется непосредственно во время переработки батарей. Это избавляет от необходимости отправлять материалы в лаборатории. Теперь то, на что раньше требовалось несколько дней, занимает меньше десяти минут. Новый процесс измерения X@Line представляет собой сочетание двух методов рентгеновского анализа. Он позволяет измерять содержание лития, марганца, кадмия, кобальта и графита и впоследствии снова использовать это сырье для производства новых батарей. 

Новый метод измерения в борьбе с раком 

В борьбе с раком важна ранняя диагностика заболевания. Квантовые технологии нового поколения позволяют использовать новый тип микроскопии. Этот метод визуализации со спектральным разрешением обещает выявлять раковые клетки уже на ранней стадии. Проект QEED использует свет в среднем инфракрасном диапазоне для проведения микроскопических исследований образцов тканей с помощью квантовых сенсоров, которые должны помочь распознать рак как можно раньше. В отличие от предыдущих методов микроскопии образцы тканей не нужно окрашивать, а измерение занимает всего две минуты. Благодаря ожидаемому упрощению систему можно легко интегрировать в клинические процессы.