英國帝國理工學院研究人員和M Squared公司組成的一個研究團隊,在英國國家量子技術(shù)展示會上展示了全球首款用于導航的可移動、可商用的量子加速度計。這款量子“羅盤”是一個不依賴任何全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的防干擾導航裝置,不依賴任何外部信號,避免了衛(wèi)星信號可能遭到封鎖、攔截,甚至蓄意破壞或攻擊,導致無法準確導航,能確定地球上任何地方的精確位置。
這款加速度計通過測量極低(接近絕對零度)溫度下超冷原子的運動來工作,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:“當原子超冷時,我們必須用量子力學來描述它們的運動方式,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大的激光器。M Squared公司歷時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,可對原子進行冷卻,并為加速度測量提供光學標尺。
研究人員指出,新量子“羅盤”的設(shè)計初衷是為大型車輛、船只等導航,但也可用于尋找暗能量和引力波等基礎(chǔ)科學研究。