取代 GPS!量子技術新突破,號稱精準定位地表任何位置

作者 | 發布日期 2018 年 11 月 13 日 8:00 | 分類 尖端科技 , 網路 , 軟體、系統 follow us in feedly

全球定位系統(GPS)是許多現代科技產品中必備的功能,從手機、無人機、相機到車輛導航通通都看得到,我們很難想像沒有 GPS 的生活。然而,一般的 GPS 會有訊號遭到遮蔽的風險,最近英國的科學家利用量子技術研發出了一款「量子羅盤」,號稱可以精確的定位地球上任何東西的位置,因為運作方式不需仰賴衛星,完全不會有遭到干擾的風險。



傳統 GPS 容易遭到遮蔽

生活中常見的全球定位系統(GPS),透過發送以及接收繞行地球的衛星訊號來定位物體位置,然而對於太空衛星的依賴,讓 GPS 暴露在遭到蓄意破壞或攻擊的風險下,且 GPS 容易受到高樓遮蔽訊號,定位因此變得不精確,有些地方甚至完全沒有 GPS 訊號。

倫敦帝國理工學院透過量子技術,研發出一款「量子羅盤」,背後採用「獨立量子加速度器」,事實上在手機、筆記型電腦都有加速度器,來測量物體速度隨著時間所發生的位置變化,但一般加速度器有一個缺點,如果沒有外部參照標準來校正位置數據,無法長時間保持精確度。

▲ 在極低溫的環境下,原子會表現出量子的行為模式,看起來既像物質又像波,並透過一款由 M Squared 公司研發的雷射器,來測量原子受到加速度的影響,再透過方程式來計算出準確位置。(Source:影片截圖)

量子技術正走出實驗室

帝國理工團隊最近在英國國家量子技術大會上,展示了一款獨立量子加速度器,由於它是一套完全獨立的系統,不需要仰賴外部訊號。

技術團隊表示,量子加速度器必須在接近絕對零度的環境中運作,在極低溫的環境下,原子會表現出量子的行為模式,看起來既像物質又像波,並透過一款由 M Squared 公司研發的雷射器,來測量原子受到加速度的影響,再透過方程式來計算出準確位置。

M Squared 創辦人 GRAEME MALCOLM OBE 談到:「現代的海盜會干擾 GPS 來影響船隻運作,這對國防安全是一大隱憂。」帝國理工學院教授 Ed Hinds 則認為:「量子技術正走出實驗室,由於量子技術變得越來越靈敏可靠,正在解決生活中更為實際的問題。」

由於量子加速度器能不受外界環境影響,未來這項技術可用在核能潛艇、大型船隻、火車,應用在可能會因為環境因素收不到 GPS 訊號的裝置上。目前這款量子加速度器只是一款實驗模型,不僅體積非常龐大且價格昂貴,未來研究團隊的目標是將體積縮小、降低成本,希望有一天可以應用在無人駕駛系統上。

(本文由 數位時代 授權轉載;首圖來源:倫敦帝國理工學院