To develop a grain flow sensor for combine auger grain outlets, a combine auger elevator was evaluated as the research object. A multi-point distributed array-style differential grain flow sensor for rice and wheat has been developed and tested on three field crops, rice, wheat, and rapeseed. The open system flow test bench was designed to compare the effects of differential processing in the time and frequency domains, as well as different filtering methods on the pre-processing of the collected raw sensor signals. Moreover, a random forest algorithm-based flow regression model was constructed for rice, wheat, and rapeseed based on the comparison of the flow signals of different grains. A weighted multiple linear regression model was constructed as the control group, and both bench and field tests were conducted. The results show that the sensor designed in this study can meet the needs of on-line grain flow monitoring. Meanwhile, the field monitoring errors for rice, wheat, and rapeseed based on the random forest flow regression model were −6.42~8.23%, −7.21~5.71%, and −4.19~4.78%, respectively, significantly better than the control group. The universal array-style grain flow sensor developed in this study provides significant practical value for the promotion and development of precision agriculture.

Since the protocol for counterfactual quantum communication was proposed, complete counterfactuality can be achieved as there are no physical particles in the transmission channel. However, it relies on some restrictive factors, such as requiring an infinite number of beam splitters and no degradation. We conducted numerical simulations to assess the reliability of quantum communication combined with the actual test environment and found that the inevitable degradation, including component losses or path losses, limits the number of beam splitters. Furthermore, we carried out the experimental simulation of a high-reliability direct communication protocol using the method of controllable-signal attenuation. The peak reliability of μ1=27.6±0.22 that was obtained was much higher than the current communication protocol of the chained interferometer system. The optimized experimental equipment could compensate the system’s balance under various restrictive conditions and make it possible to achieve 100% reliability with imperfect interferometers.