开启导航新时代!利用量子力学,科学家开发首个无GPS导航设备

开启导航新时代!利用量子力学,科学家开发首个无GPS导航设备
2021年10月28日 11:36 前瞻经济学人APP

桑迪亚国家实验室最近通过一个小型设备揭示了他们下一代导航系统的新设计结构。尽管这个机器很小,但这一创新有望成为导航行业的一个突破口。

新的导航系统与苹果大小相当,包含了各种金属和矿物。该设备的结构专门用来包含原子云,使用化学方法来实现精确的导航效用。

桑迪亚国家实验室专家彼得-施温特在《佛罗里达新闻时报》的报道中说,这个小型设备是为了成为最有效的量子传感器,其功能非常可靠。该设备使用量子力学背后的物理学,将颠覆当今时代传统导航工具的现有功能。一旦这项创新得到充分发展,研究人员希望将其用于商业用途。

桑迪亚公司将该设备作为核心技术来使用,这将推动当前导航系统的未来发展。除了传统的全球定位系统或GPS之外,该导航核心使用一种新颖的方法来进行系统操作。

全球定位系统是现代最常用的导航技术,因为它目前拥有最先进的程序,如实时同步到卫星网络的原子钟。正因为如此,每个设备都依赖GPS来实现最精确的导航功能。但是,GPS设备的主要问题是它容易受到信号干扰和位置的影响。这个问题可能对依靠导航的项目和活动造成严重影响,如商业和军用车辆。

新的导航核心的开发目的是解决这个难题。通过装备该设备,未来的车辆将能够追踪他们自己的位置,而无需依赖卫星。它将和原子钟一样精确,但有额外的功能,如通过铷的成分来测量加速度和旋转。

原子加速计以及陀螺仪被装备到现代汽车的大多数导航系统和其他由位置图驱动的设备中。然而,这些设备必须满足大型车辆的必要架构,而且设备越大,消耗的电能就越多。

量子传感器在这个时代被放到很多应用中。即使这些应用在实验室实验中可以进行,但在现实世界的操作中仍会出现许多复杂情况。因此,该团队没有使用电子真空系统,而是使用了量子传感技术,使该设备具有足够小的尺寸,同时保持导航功能的精确性和可靠性。

前瞻经济学人APP资讯组

参考资料:https://www.sciencetimes.com/articles/34181/20211027/first-gps-free-navigation-device-developed-Quantum-mechanics.htm

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