本文摘要：据麦姆斯咨询报导，近期伦敦帝国理工学院（ImperialCollege）和MSquared公司的团队顺利展示了英国首个用作导航系统的量子加速度计。

据麦姆斯咨询报导，近期伦敦帝国理工学院（ImperialCollege）和MSquared公司的团队顺利展示了英国首个用作导航系统的量子加速度计。大多数导航系统依赖全球导航系统卫星系统（GNSS），例如全球定位系统（GPS），它们必须向环绕地球轨道运营的卫星发送到和接管信号。

量子加速度计是一种独立国家的系统，不倚赖任何外部信号。这一点尤其最重要，因为卫星信号有可能因受到高层建筑等障碍物的挡住、截击或中断而无法用于——从而造成无法准确导航系统。在英国，如果中断卫星服务一天将有可能损失10亿英镑。帝国理工学院和MSquared公司联合研制的量子加速度计日前，在国家量子技术展示会上，英国团队首次展示了一种便携式独立国家量子加速度计。

这次展览活动表明了英国国家量子技术计划（NationalQuantumTechnologiesProgramme）所带给的技术变革，英国政府五年来为该计划投资了2．7亿英镑。该设备由伦敦帝国理工学院和MSquared生产，研究资金由国防科学与技术实验室的未来感官和情境意识计划（FutureSensingandSituationalAwarenessProgramme）、工程和物理科学研究委员会以及创意英国（InnovateUK）项目三方资助。

它代表了英国首个商业不切实际的量子加速度计，可用作导航系统。加速度计可用作测量物体的速度随时间的变化量。利用加快计，若未知物体的起点，就可以计算出来出该物体新的方位。

利用超强冻原子的精度加速度计已不存在很幸，并广泛应用在移动电话和笔记本电脑等技术中。但是，如果没外部参照校准，这些设备无法长时间维持其准确性。量子加速度计的精密度和准确度依赖对超冷原子特性的测量。

在极低温度下（相似绝对零度），原子展现出为“量子”物态，像粒子又像波的双重特性。来自帝国理工学院冻物质中心的JosephCotter博士说道：“当原子正处于超强冻状态时，我们就必需用量子力学来叙述它们的运动方式，这也使我们需要生产出有所谓的原子干涉仪。”随着原子温度的上升，它们的波动特性将受到移动装置加速度的影响。

利用“光学标尺”，这种加速度计就需要十分准确地测量这些微小的变化。为了使原子温度叛得充足较低，并在号召加速度时观测它们的特性，这就必须十分强劲且能被准确掌控的激光器。英国将正处于将要来临的量子时代的领先方位MSquared的量子技术科学家JosephThom博士说道：“作为我们冻原子量子传感器商业化工作的一部分，我们研发了一种用作冻原子传感器的标准化激光系统，我们早已将其应用于在量子重力仪中。

这种激光器现在也用作我们与帝国理工学院合作生产的量子加速度计。该激光系统综合了高功率、极低的噪声和频率可调性，可以加热原子并为加速度测量获取光学标尺。

目前的系统是为大型车辆的导航系统而设计，例如船舶，甚至火车。然而，其原理也可以用作基础科学研究，例如找寻亮能量和引力波，帝国理工学院团队也正在展开这方面研究。

来自帝国理工学院冻物质中心的EdHinds教授说道：“我指出这种量子技术正在逐步走进基础科学实验室，应用于更加辽阔世界的实际问题，这一切必需依赖这些量子系统才能取得的极高的灵敏度和可靠性，这是十分令人振奋的。”MSquared创始人兼任首席执行官GraemeMalcolm博士说道：“这种商业上不切实际的量子设备，即加速度计，将把英国推至将要来临的量子时代的领先方位。

这次构建量子导航系统潜力的合作希望展现出了英国将工业界和学术界挤满在一起的独有优势——遥相呼应科学前沿的变革，走进实验室，为更加幸福的社会打造出现实应用于。

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