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美研究量子傳感技術(shù) 或大幅提高導(dǎo)航探測能力

作者: 時間:2013-04-16 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

美國陸軍研究實驗室科學家正在對量子傳感領(lǐng)域進行探討,發(fā)現(xiàn)可以通過技術(shù)創(chuàng)新,提高陸軍導(dǎo)航和探測能力。

美國陸軍研究實驗室與電子設(shè)備局物理學家Qudsia Quraishi博士指出,經(jīng)典物理學可能限制精確感知技術(shù)(如成像和導(dǎo)航)的性能。他說:“精確成像通常受到光的衍射極限的限制。車輛或飛機的精確導(dǎo)航受到從熱波動到GPS拒止環(huán)境等諸多限制,傳統(tǒng)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)基本達到性能穩(wěn)定水平?!彼赋?,下一代精確傳感系統(tǒng)涉及量子,量子基于激光冷卻原子,極可能大幅提升系統(tǒng)性能。

激光冷卻原子是小型相干氣體原子,可以測量重力場或磁場變化,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(xiàn)象,這是傳統(tǒng)傳感器所不具備的。

Quraishi指出:利用糾纏現(xiàn)象,可以將不同的量子系統(tǒng)彼此相連,并通過一個系統(tǒng)的測量影響到另一個系統(tǒng)的結(jié)果,即使這些系統(tǒng)在物理上是分開的。這兩個量子系統(tǒng)處于略有不同的環(huán)境中,通過彼此干涉提供有關(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(tǒng)技術(shù)高出幾個數(shù)量級。

目前,美國陸軍正在探討的領(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(zhuǎn)變化,因此原子陀螺儀可以用于精確導(dǎo)航和地震探測。重要的是,基于原子的導(dǎo)航不需要GPS信號,因此,可以在GPS拒止環(huán)境下使用??傊?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/量子傳感技術(shù)">量子傳感技術(shù)將給美國陸軍帶來諸多益處。

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