量子加速度計

量子加速度計

量子加速度計由英國帝國理工學院與一家量子技術公司攜手研製,可用於導航,該研究成果在英國國家量子技術展示會上發布了這一新技術。

基本信息

原理

簡單地說,量子加速度計是一個獨立的系統,它不依賴任何外部信號,通過測量物體速度隨時間的變化節律,就可以計算出物體的精確位置。據該公司量子技術科學家約瑟夫·湯姆博士介紹,量子加速度計主要依靠測量極低溫度下的超冷原子運動來工作。在超冷狀態下,冷原子就像物質和波一樣,表現為“量子”方式。若要確保測量的準確度,必須使原子處於超冷狀態,用量子力學來描述其運動方式,也就是所謂的量子干涉儀。為使原子足夠冷並探測它們的特性,該公司歷時3年研製出一種用於冷原子感測器的通用雷射系統,為加速度測量提供了光學標尺。研究人員表示,他們已研製出能夠在3個平面進行測量的升級產品,即可以實時測定物體在全球任何地點的精確位置。

套用

量子加速度計不僅可用於大型車輛、船隻的導航,還可套用在尋找暗能量和引力波等基礎科學的研究上。公司創始人兼執行長格雷姆·馬爾科姆博士認為,這種商業上可行的量子設備,即量子加速度計的研製成功,表明英國在結合工業界和學術界方面擁有獨特的優勢,將讓英國處於即將到來的量子時代的前沿。

雖然該公司沒有明確表明量子加速度計在軍事領域的套用前景,但我們可以清醒地認識到其在爭奪“制衛星權”領域的重要作用。一方面,奪取“制衛星權”是奪取制信息權和制天權的核心與關鍵;另一方面,奪取“制衛星權”的一個主要原因是爭奪“導航權”。由於量子加速度計工作時不需要依賴全球定位導航衛星,就能夠確定地球上任何地方的精確位置,使其成為“天生”的防干擾導航裝置。可以說,擁有了“導航權”,就能確保己方軍事行動的安全自由,打亂和破壞敵方軍事行動的安全自由。

目前,世界主要國家的武器裝備導航定位系統主要依賴美國GPS全球衛星導航系統。但衛星信號受地形、地物、地貌和天候影響較大,同時也極易遭受軍用設備自擾、民用設備互擾以及敵方攔截干擾,導致軍事行動中無法準確導航的現象經常出現。

因此,一旦此款量子產品走出實驗室、走向戰場,就意味著衛星可以不依賴GPS進行導航。這將對武器裝備的制導方式產生革命性影響。

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