全球首款導(dǎo)航用量子加速度計(jì)研發(fā)成功

英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院研究人員和M Squared公司組成的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)，在英國(guó)國(guó)家量子技術(shù)展示會(huì)上展示了全球首款用于導(dǎo)航的可移動(dòng)、可商用的量子加速度計(jì)。這款量子“羅盤”是一個(gè)不依賴任何全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的防干擾導(dǎo)航裝置，不依賴任何外部信號(hào)，避免了衛(wèi)星信號(hào)可能遭到封鎖、攔截，甚至蓄意破壞或攻擊，導(dǎo)致無法準(zhǔn)確導(dǎo)航，能確定地球上任何地方的精確位置。

這款加速度計(jì)通過測(cè)量極低（接近絕對(duì)零度）溫度下超冷原子的運(yùn)動(dòng)來工作，在這種超冷狀態(tài)下，冷原子表現(xiàn)為“量子”方式，就像物質(zhì)和波一樣。研究人員說：“當(dāng)原子超冷時(shí)，我們必須用量子力學(xué)來描述它們的運(yùn)動(dòng)方式，這使我們能制造出原子干涉儀等設(shè)備?！?/p>

為使原子足夠冷并探測(cè)它們的特性，需要能精確控制的功能強(qiáng)大的激光器。M Squared公司歷時(shí)3年研制出了一種用于冷原子傳感器的通用激光系統(tǒng)，具有高功率、低噪聲和頻率可調(diào)性等特征，可對(duì)原子進(jìn)行冷卻，并為加速度測(cè)量提供光學(xué)標(biāo)尺。

研究人員指出，新量子“羅盤”的設(shè)計(jì)初衷是為大型車輛、船只等導(dǎo)航，但也可用于尋找暗能量和引力波等基礎(chǔ)科學(xué)研究。