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未来导航有望不靠卫星全球首款量子“罗盘”问世

本文摘要:据科技日报报导,英国帝国理工学院研究人员和MSquared公司联手,研制出全球首款用作导航系统的量子加速度计。这款量子“罗盘”是不倚赖全球定位卫星(GPS)的防阻碍导航系统装置,能确认地球上任何地方的准确方位。2020-03-30 的大多数导航系统倚赖还包括GPS在内的全球卫星定位系统,这些系统不会发送到和接管来自绕行地球轨道运营的卫星的信号,而新的量子加速度计是一个独立国家系统,不倚赖任何外部信号。

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据科技日报报导,英国帝国理工学院研究人员和MSquared公司联手,研制出全球首款用作导航系统的量子加速度计。这款量子“罗盘”是不倚赖全球定位卫星(GPS)的防阻碍导航系统装置,能确认地球上任何地方的准确方位。2020-03-30 的大多数导航系统倚赖还包括GPS在内的全球卫星定位系统,这些系统不会发送到和接管来自绕行地球轨道运营的卫星的信号,而新的量子加速度计是一个独立国家系统,不倚赖任何外部信号。这一点特别是在最重要,因为卫星信号有可能遭封锁、截击,甚至故意毁坏或反击,造成无法精确导航系统。

加速度计测量物体速度随时间变化,利用这一变化以及物体的起点,可计算出来出有物体所在新的方位。虽然加速度计经常出现在手机和笔记本电脑等设备中,但它们必需频密地新的校准,若用作导航系统,每次最多不能倒数工作几个小时。

研究团队在英国国家量子技术展示会上展出了这种可移动、可商用的量子加速度计。它依赖测量极低(相似绝对零度)温度下超强冻原子的运动来工作,在这种超强冻状态下,冻原子展现出为“量子”方式,就像物质和波一样。为使原子充足冻并观测它们的特性,必须能准确掌控的功能强大的激光器。

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MSquared公司历时3年研制出了一种用作冻原子传感器的标准化激光系统,具备高功率、低噪声和频率可调性等特征,可对原子展开加热,并为加速度测量获取光学标尺。研究人员认为,新的量子“罗盘”的设计想法是为大型车辆、船只等导航系统,但也可用作找寻亮能量和引力波等基础科学研究。

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2013年,量子研究被英国政府确认为优先领域,研究重点是军事技术。此后,通过英国国家量子技术计划,英国政府在5年内对该领域投资了2.7亿英镑。


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