美研究量子傳感技術(shù) 或大幅提高導航探測能力

美國陸軍研究實(shí)驗室科學(xué)家正在對量子傳感領(lǐng)域進(jìn)行探討，發(fā)現可以通過(guò)技術(shù)創(chuàng )新，提高陸軍導航和探測能力。

美國陸軍研究實(shí)驗室傳感器與電子設備局物理學(xué)家Qudsia Quraishi博士指出，經(jīng)典物理學(xué)可能限制精確感知技術(shù)(如成像和導航)的性能。他說(shuō)：“精確成像通常受到光的衍射極限的限制。車(chē)輛或飛機的精確導航受到從熱波動(dòng)到GPS拒止環(huán)境等諸多限制，傳統慣性導航系統基本達到性能穩定水平?！彼赋?，下一代精確傳感系統涉及量子傳感器，量子傳感器基于激光冷卻原子，極可能大幅提升系統性能。

激光冷卻原子是小型相干氣體原子，可以測量重力場(chǎng)或磁場(chǎng)變化，不僅非常精確，而且靈敏度很高。此外，量子傳感器利用量子糾纏的物理現象，這是傳統傳感器所不具備的。

Quraishi指出：利用糾纏現象，可以將不同的量子系統彼此相連，并通過(guò)一個(gè)系統的測量影響到另一個(gè)系統的結果，即使這些系統在物理上是分開(kāi)的。這兩個(gè)量子系統處于略有不同的環(huán)境中，通過(guò)彼此干涉提供有關(guān)環(huán)境的信息。從理論上講，這種原子干涉儀提供的感知性能要比傳統技術(shù)高出幾個(gè)數量級。

目前，美國陸軍正在探討的量子傳感技術(shù)領(lǐng)域包括：陀螺儀、磁力測定、重力梯度測量、下一代小型傳感器以及原子電子技術(shù)。

利用陀螺儀，可以測量物體旋轉變化，因此原子陀螺儀可以用于精確導航和地震探測。重要的是，基于原子的導航不需要GPS信號，因此，可以在GPS拒止環(huán)境下使用?？傊?，量子傳感技術(shù)將給美國陸軍帶來(lái)諸多益處。