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中国量子技术再现重大突破 导航系统或全面升级

核心:量子传感领域,在中国,中国航天科工集团公司三院33所自主研制的基于量子技术的核磁共振陀螺原理样机也于不久前横空出世,使我国成为全球为数不多的掌握这项技术的国家之一。

2013年,美国陆军研究实验室传感器与电子设备局物理学家Qudsia Quraishi博士指出,经典物理学可能限制精确感知技术(如成像和导航)的性能。

他说:“精确成像通常受到光的衍射极限的限制。车辆或飞机的精确导航受到从热波动到GPS拒止环境等诸多限制,传统惯性导航系统基本达到性能稳定水平。”他指出,下一代精确传感系统涉及量子传感器,量子传感器基于激光冷却原子,极可能大幅提升系统性能。

激光冷却原子是小型相干气体原子,可以测量重力场或磁场变化,不仅非常精确,而且灵敏度很高。此外,量子传感器利用量子纠缠的物理现象,这是传统传感器所不具备的。

Quraishi指出:利用纠缠现象,可以将不同的量子系统彼此相连,并通过一个系统的测量影响到另一个系统的结果,即使这些系统在物理上是分开的。这两个量子系统处于略有不同的环境中,通过彼此干涉提供有关环境的信息。从理论上讲,这种原子干涉仪提供的感知性能要比传统技术高出几个数量级。