全球首款量子“羅盤(pán)”圖片來(lái)源：英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院官網(wǎng)

據(jù)英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院官網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道,，該校研究人員和M Squared公司攜手，研制出全球首款用于導(dǎo)航的量子加速度計(jì),。這款量子“羅盤(pán)”是不依賴(lài)全球定位衛(wèi)星（GPS）的防干擾導(dǎo)航裝置,，能確定地球上任何地方的精確位置。

今天的大多數(shù)導(dǎo)航依賴(lài)包括GPS在內(nèi)的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng),，這些系統(tǒng)會(huì)發(fā)送和接收來(lái)自繞地球軌道運(yùn)行的衛(wèi)星的信號(hào)，而新的量子加速度計(jì)是一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng),，不依賴(lài)任何外部信號(hào),。這一點(diǎn)尤其重要，因?yàn)樾l(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(wú)法準(zhǔn)確導(dǎo)航,。

加速度計(jì)測(cè)量物體速度隨時(shí)間變化,，借助這一變化以及物體的起點(diǎn)，可計(jì)算出物體所在新位置,。雖然加速度計(jì)出現(xiàn)在手機(jī)和筆記本電腦等設(shè)備中,，但它們必須頻繁地重新校準(zhǔn),，若用于導(dǎo)航，每次最多只能連續(xù)工作幾個(gè)小時(shí),。

研究團(tuán)隊(duì)在英國(guó)國(guó)家量子技術(shù)展示會(huì)上展示了這種可移動(dòng),、可商用的量子加速度計(jì)。它依靠測(cè)量極低（接近絕對(duì)零度）溫度下超冷原子的運(yùn)動(dòng)來(lái)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,。帝國(guó)理工學(xué)院冷物質(zhì)中心的約瑟夫·科特博士說(shuō)：“當(dāng)原子超冷時(shí),，我們必須用量子力學(xué)來(lái)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。