Kvantesensorer bruker kvantefysiske fenomener — superposisjon, sammenfiltring og interferens — for å måle fysiske størrelser med ekstremt høy presisjon. Dette åpner for revolusjonerende muligheter innen navigasjon, geologi, medisin og forsvar.
En kvantsensor utnytter diskrette kvantetilstander i atomer, ioner, elektroner eller fotoner som måleenheter. Fordi kvanttilstander er ekstremt følsomme for omgivelsene — magnetfelt, gravitasjon, akselerasjon, tid — kan de måle disse størrelsene langt mer presist enn klassiske sensorer.
Kvantesensorer er i dag det mest modne og kommersielt tilgjengelige av de tre kvante-søylene (kvantedata, kvantekomm., kvantesensorer). Atomklokker har for eksempel vært i daglig bruk i GPS-satellitter i tiår.
Neste generasjon atomklokker (optiske gitterklokker, Sr/Yb) er 100 ganger mer presise enn dagens cesiumklokker. En slik klokke vil ikke tape ett sekund på 15 milliarder år.
Bruksområder: GPS-uavhengig navigasjon, telekommunikasjonssync, geodesi.
Mål gravitasjonsfeltvariasjoner med atominterferometri. Kartlegger undergrunnsstrukturer uten boring.
Bruksområder: Olje- og gasskartlegging (Equinor), gruveindustri, vulkanovervåking, geologi.
Nitrogen-vacancy-sentre i diamant er kvantemekaniske spin-systemer som reagerer svært følsomt på magnetfelt og temperatur.
Bruksområder: MRI-forbedringer, hjerneavbildning (OPM-MEG), farmasøytisk forskning, batterianalyse.
SQUID-er (supraledende magnetometere) og atombaserte magnetometere kan detektere magnetfelt på femtotesla-nivå.
Bruksområder: Hjerte-MRI (MCG), hjernekartlegging (MEG), mineralprospektering, ueksplodert ammunition (søk etter UXO).
Atom-interferometriske akselerometere kombinert med gyroer gir GPS-uavhengig bevegelsesmåling.
Bruksområder: Ubåter, autonome fartøyer, subsea-navigasjon — svært relevant for norsk maritim industri.
Sammenfiltrede fotoner brukes i kvantebelyst radar som i teorien kan detektere stealth-objekter og reduserer bakgrunnsstøy.
Bruksområder: Forsvar, luftovervåking, selvkjørende bilers nærsensorer.
Norge har noen av de sterkeste driverne i verden for kvantesensoribukning:
EUs Quantum Flagship (2018–2028) har et eget spor for kvantesensorer og -målinger. QuantERA ERA-NET koordinerer nasjonal finansiering på tvers av Europa.