网易首页 > 新闻中心 > 探索新闻 > 正文

英国研制量子导航定位系统QPS 精确度比GPS更高

0
分享至
核心提示:英国国防科学与技术实验室(DSTL)正在研究一种以超冷原子为基础的加速计——量子定位系统(QPS),能前所未有地精确跟踪你的位置。

在当前的陆海空交通中,全球定位系统(GPS)已成为必不可少的定向导航工具。万一GPS失灵,那该怎么办?英国国防科学与技术实验室(DSTL)正在研究一种以超冷原子为基础的加速计——量子定位系统(QPS),能前所未有地精确跟踪你的位置。

据英国《新科学家》网站近日报道,英国海军2016年将用这种量子系统把系泊舰和航行舰分开,记录舰船位置,精确度比以往提高1000倍。如果QPS海上测试成功,将进一步缩小用在飞机、火车、汽车甚至手机上,为城市交通、自动驾驶车辆提供一种后备导航工具。

GPS会在水下失灵,所以潜艇下沉后会失去GPS信号,此时要用加速计来导航,记录每次扭身、转向,但目前的加速计并不精确。DSTL的内尔·斯坦菲尔德说:“目前如果没有GPS定位,潜艇在水面航行一天可能偏离航线1公里左右,而QPS会将偏离减小到1米。”

激光能捕获真空中的原子云,并使其冷却到绝对零度以上不到1度,超低温下原子会变成一种量子态,这种量子态很容易受外力干扰而破坏,这时用另一束激光来跟踪监测干扰造成的任何变化,就能计算出外力大小。由于潜艇航行时会受到海水作用而左右摇晃,导致略微偏向,DSTL小组希望能把这套系统用在水下环境。

该QPS样机就像个1米长的鞋盒,一开始只能沿一条轴线工作,加入另外两套激光器和捕获的原子之后,就能协调三维方向的运动了。每套激光器能给100万个铷原子制冷。“一旦我们掌握了第一代,就能把它们小型化用到其他地方。”斯坦菲尔德说。他们将于2015年9月先在陆地上进行实验。

目前该QPS尚未完成,它还不能把微小的万有引力效果和船只运动造成的加速区分开来。“如果潜艇通过一个水下山脉,山脉的万有引力把它向西吸引,感觉上就像它在向东加速。我们要有很好的万有引力地图才能把它引导到正确方向。” 伦敦帝国学院冷物质中心的爱德华·海因德说。

除了DSTL小组以外,中国和澳大利亚也在研究量子导航系统。英国法斯莱恩北约(NATO)潜艇救援服务机构负责人、前皇家海军潜艇驾驶员约翰·波伊斯说:“超精导航系统能让潜艇船长睡得更好。由于潜艇不必再担心与GPS失联,也会让巡航探测更轻松。”

波伊斯认为,该技术可能产生的最大影响是微型化以后用在未来武器上。“虽然潜艇的位置不需要精确到几米几厘米,但导弹、炮弹需要。”

它的应用还不止武器范围。研究小组负责人斯蒂芬·蒂尔说:“10到20年前我们需要一个巨大的低温制冷器,但激光制冷原子云改变了一切,下一代制冷技术可能拓展到方方面面,从汽车到智能手机。“我们相信它在尺寸和耗能方面都会下降到能装在仪表板上。”(来源:科技日报 记者 常丽君)

相关推荐
热点推荐
郭晶晶登舰,海军变迷弟要签名,霍启刚晾一边,合影暴露家庭地位

郭晶晶登舰,海军变迷弟要签名,霍启刚晾一边,合影暴露家庭地位

温读史
2025-07-07 09:48:58
“大尺度”女星的瓜!

“大尺度”女星的瓜!

文刀万
2025-05-23 06:05:02
北漂女子12年整容30次,脸麻眼凹嘴唇外翻,花80万被父骂不人不鬼

北漂女子12年整容30次,脸麻眼凹嘴唇外翻,花80万被父骂不人不鬼

二月侃事
2025-06-27 15:23:48
三浦知良58岁零130天为铃鹿首发出场,刷新JFL最年长出场纪录

三浦知良58岁零130天为铃鹿首发出场,刷新JFL最年长出场纪录

懂球帝
2025-07-06 23:04:19
张帅/阿雷瓦洛直落两盘击败蒋欣玗组合,晋级温网混双八强

张帅/阿雷瓦洛直落两盘击败蒋欣玗组合,晋级温网混双八强

懂球帝
2025-07-07 06:44:10
20岁泰国王子提帮功首次公务:面对少女跪拜不敢正眼看,呆萌可爱

20岁泰国王子提帮功首次公务:面对少女跪拜不敢正眼看,呆萌可爱

笑傲春秋
2025-06-18 10:56:26
火记:惠特摩尔从未像伊森&阿门&小贾那样把球队放在第一位

火记:惠特摩尔从未像伊森&阿门&小贾那样把球队放在第一位

直播吧
2025-07-06 23:15:05
媒体人:有个训练师认为杨瀚森的天花板比申京高

媒体人:有个训练师认为杨瀚森的天花板比申京高

直播吧
2025-07-06 13:51:05
为什么《永乐大典》会成为阴谋论符号?

为什么《永乐大典》会成为阴谋论符号?

虎嗅APP
2025-07-04 05:10:24
坐拥3.6亿私人飞机,手戴1000多万名表,“沪上皇”秦奋啥来头?

坐拥3.6亿私人飞机,手戴1000多万名表,“沪上皇”秦奋啥来头?

逍遥史记
2025-05-16 14:29:20
Shams:掘金已通知瓦兰经纪人 球队坚决要求他履行现有合同

Shams:掘金已通知瓦兰经纪人 球队坚决要求他履行现有合同

直播吧
2025-07-07 05:38:22
薛定谔的车规级!小米汽车陷舆论风暴,169元纸巾盒给害的?

薛定谔的车规级!小米汽车陷舆论风暴,169元纸巾盒给害的?

电车通
2025-07-06 15:14:11
镇反运动:辛亥元老和国军投诚将领一年后皆遭镇反

镇反运动:辛亥元老和国军投诚将领一年后皆遭镇反

小院之观
2025-06-29 05:30:04
土耳其将与阿塞拜疆联合成立军事基地!埃尔多安抵达

土耳其将与阿塞拜疆联合成立军事基地!埃尔多安抵达

项鹏飞
2025-07-05 20:14:30
甲板“太粗糙”,消息传出去印度又要笑话山东舰了

甲板“太粗糙”,消息传出去印度又要笑话山东舰了

三叔的装备空间
2025-07-06 17:02:08
日本网红频繁在大阪世博会园区进行“大胆露出”,引网友热议!

日本网红频繁在大阪世博会园区进行“大胆露出”,引网友热议!

随波荡漾的漂流瓶
2025-07-06 17:25:27
以数观势|乘“数”而上 中国数字经济动能澎湃

以数观势|乘“数”而上 中国数字经济动能澎湃

新华社
2025-07-06 19:00:23
事态反转?官方再回应,部分媒体画风变了,砸窗者成了故意违法者

事态反转?官方再回应,部分媒体画风变了,砸窗者成了故意违法者

辣条小剧场
2025-07-06 12:56:19
我有点担心那个砸窗的小伙子了

我有点担心那个砸窗的小伙子了

玖奌杂货铺
2025-07-07 07:07:21
如果中国没有崛起,美国会有多舒服?

如果中国没有崛起,美国会有多舒服?

历史有些冷
2025-07-06 17:05:02
2025-07-07 12:52:49

头条要闻

涉铅中毒幼儿园老师疑中招 家长仍不知违规添加剂是啥

头条要闻

涉铅中毒幼儿园老师疑中招 家长仍不知违规添加剂是啥

体育要闻

不会再有第二个,快乐又伟大的托马斯-穆勒

娱乐要闻

娜扎与张云龙恋情曝光后 粉丝为何担忧

财经要闻

外卖大战补贴升级:能持续多久?

科技要闻

“没见过这么大场面”!外卖大战补贴升级

汽车要闻

据说新款问界M7长这样?售价水涨船高?

态度原创

本地
家居
房产
艺术
公开课

本地新闻

建筑地标如何成为城市人才汇聚的 “强磁场”?

家居要闻

醺光伴读 品质兼顾实用

房产要闻

容积率1.0,这可能是海口近三年最猛的一块地!

艺术要闻

故宫珍藏的墨迹《十七帖》,比拓本更精良,这才是地道的魏晋写法

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

无障碍浏览 进入关怀版
×