在經(jīng)典控制中 ,測量過程由各種測量儀表完成 ,其中的變換過程一般由相應(yīng)的測量傳感器完成 。測量儀表可以由若干個傳感器以合適的方式聯(lián)接而成 ,共同完成變換 、選擇 、比較和顯示功能 。與經(jīng)典控制中一樣 ,量子控制中測量的關(guān)鍵也是被測量和標(biāo)準(zhǔn)量的比較 。而量子控制中的可觀測量與量子力學(xué)中的相應(yīng)自共軛算符對應(yīng) ,量子系統(tǒng)狀態(tài)的直接測量一般不易實現(xiàn) ,需要把被測量按一定的規(guī)律轉(zhuǎn)變?yōu)楸阌跍y量的物理量 ,進而實現(xiàn)量子態(tài)的間接測量 。這一過程可以通過量子傳感器完成 。

所謂量子傳感器，可以從兩方面加以定義：

(1) 利用量子效應(yīng) 、根據(jù)相應(yīng)量子算法設(shè)計的 、用于執(zhí)行變換功能的物理裝置 ;

(2) 為了滿足對被測量進行變換 ,某些部分細(xì)微到必須考慮其量子效應(yīng)的變換元件 。

不管從哪個方面定義 ,量子傳感器都必須遵循量子力學(xué)規(guī)律 ?？梢哉f ,量子傳感器就是根據(jù)量子力學(xué)規(guī)律 、利用量子效應(yīng)設(shè)計的 、用于執(zhí)行對系統(tǒng)被測量進行變換的物理裝置 。

與蓬勃發(fā)展的生物傳感器一樣,量子傳感器應(yīng)由產(chǎn)生信號的敏感元件和處理信號的輔助儀器兩部分組成 ,其中敏感元件是傳感器的核心 ,它利用的是量子效應(yīng) 。

隨著量子控制研究的深入 ,對敏感元件的要求將越來越高 ,傳感器自身的發(fā)展也有向微型化 、量子型發(fā)展的趨勢,量子效應(yīng)將不可避免的在傳感器中扮演重要角色 ,各種量子傳感器將在量子控制 、狀態(tài)檢測等方面得到廣泛應(yīng)用 。