全球首款量子“羅盤”圖片來源：英國帝國理工學(xué)院官網(wǎng)

據(jù)英國帝國理工學(xué)院官網(wǎng)近日報(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”是不依賴全球定位衛(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)致無法準(zhǔn)確導(dǎo)航。

加速度計(jì)測量物體速度隨時(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)在英國國家量子技術(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)。它依靠測量極低（接近絕對零度）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,。帝國理工學(xué)院冷物質(zhì)中心的約瑟夫·科特博士說：“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,，可對原子進(jìn)行冷卻,，并為加速度測量提供光學(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,。

2013年,，量子研究被英國政府確定為優(yōu)先領(lǐng)域，研究重點(diǎn)是軍事技術(shù),。此后,，通過英國國家量子技術(shù)計(jì)劃,，英國政府在5年內(nèi)對該領(lǐng)域投資了2.7億英鎊。

總編輯圈點(diǎn)

量子物理顛覆了宏觀世界的種種常識(shí),，具有波粒二象性的粒子顯得那么飄忽神秘,。而實(shí)際上，很多技術(shù)的基礎(chǔ)都是量子物理,，只是普通人無知無覺?，F(xiàn)在，基于量子物理的量子加速度計(jì)問世,，它不依賴GPS,，靠著自己就能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位和精確導(dǎo)航。量子物理問世100余年,，基于量子技術(shù)的各類應(yīng)用也正在向人們走來,。利用量子屬性，我們也許可以改造升級(jí)更多目前已經(jīng)得到大規(guī)模應(yīng)用的設(shè)備,，讓它們變得更簡易,，也更準(zhǔn)確。量子技術(shù)的商業(yè)應(yīng)用時(shí)代是不是已經(jīng)啟幕了呢,？