美國陸軍(jun) 研究實驗室科學家正在對量子傳(chuan) 感領域進行探討,發現可以通過技術創新,提高陸軍(jun) 導航和探測能力。
美國陸軍(jun) 研究實驗室傳(chuan) 感器與(yu) 電子設備局物理學家Qudsia Quraishi博士指出,經典物理學可能限製精確感知技術(如成像和導航)的性能。他說:“精確成像通常受到光的衍射極限的限製。車輛或飛機的精確導航受到從(cong) 熱波動到GPS拒止環境等諸多限製,傳(chuan) 統慣性導航係統基本達到性能穩定水平。”他指出,下一代精確傳(chuan) 感係統涉及量子傳(chuan) 感器,量子傳(chuan) 感器基於(yu) 激光冷卻原子,極可能大幅提升係統性能。
激光冷卻原子是小型相幹氣體(ti) 原子,可以測量重力場或磁場變化,不僅(jin) 非常精確,而且靈敏度很高。此外,量子傳(chuan) 感器利用量子糾纏的物理現象,這是傳(chuan) 統傳(chuan) 感器所不具備的。
Quraishi指出:利用糾纏現象,可以將不同的量子係統彼此相連,並通過一個(ge) 係統的測量影響到另一個(ge) 係統的結果,即使這些係統在物理上是分開的。這兩(liang) 個(ge) 量子係統處於(yu) 略有不同的環境中,通過彼此幹涉提供有關(guan) 環境的信息。從(cong) 理論上講,這種原子幹涉儀(yi) 提供的感知性能要比傳(chuan) 統技術高出幾個(ge) 數量級。
目前,美國陸軍(jun) 正在探討的量子傳(chuan) 感技術領域包括:陀螺儀(yi) 、磁力測定、重力梯度測量、下一代小型傳(chuan) 感器以及原子電子技術。
利用陀螺儀(yi) ,可以測量物體(ti) 旋轉變化,因此原子陀螺儀(yi) 可以用於(yu) 精確導航和地震探測。重要的是,基於(yu) 原子的導航不需要GPS信號,因此,可以在GPS拒止環境下使用。總之,量子傳(chuan) 感技術將給美國陸軍(jun) 帶來諸多益處。
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