量子罗盘quantum compass来取代GPS全球定位系统

peterlin2010 · 发表于 2014-6-5 11:12:02

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本帖最后由 peterlin2010 于 2014-6-9 08:38 编辑

目前导航领域处于领先地位的仍然是美国的全球定位系统，可为全球大约98%的地区提供精确的定位服务，全球定位系统共有24颗导航卫星，接收卫星信号时如果导航卫星越多，定位的精确也越高。24颗卫星分布在6个轨道上，可以保证任何时间都能接收到4-5颗卫星的信号，定位精度在10米级左右。现在，来自英国的科学家称未来三至五年内开始研发新的导航技术，不依靠太空技术，使用量子罗盘来取代全球定位系统，不仅可以用于军事领域，还能在手机上实现导航。

英国国防部投入了数百万英镑的资金来研究新的导航与定位技术，他们希望能在军事领域发挥强大的作用，不仅可以用于战斗机导航和定位，连核潜艇也可以使用，目前全球定位系统的信号显然无法支持长期处于深潜状态的核潜艇，这也是英国国防部研发新型导航技术的初衷，量子罗盘技术可以让核潜艇获得自己的位置，增加作战的主动性。

英国国防科技实验室斯坦斯菲尔德认为定位系统对核潜艇有着至关重要的作用，尤其是在作战部署时可以精确定位潜艇的位置，并为发射导弹服务，该技术最大的特点是不依赖太空卫星。其设计灵感来自超冷原子技术，其敏感性可感知地球磁场和重力场的变化，从而换算出精确的位置信息，该技术此前获得了诺贝尔奖。如果英国科学家将其开发成定位系统，那将是导航领域的一大飞跃。

目前导航使用的是卫星技术，如果战争中将卫星击落或者进行干扰，那么导航定位功能就无法实现，国防科技实验室开发的量子导航技术可以解决这个问题，同时小型化后的量子导航可以方便携带，成为一种军民两用的导航定位系统。

有评论指出，量子罗盘技术可以让全球定位系统过时，发射组网一套由24-30颗卫星组成的全球定位系统需要花费百亿美元以上，俄罗斯、欧洲、中国和美国都投入了大量资金打造自己的导航系统，量子罗盘显然会颠覆整个行业，让这些百亿美元的太空资产变成鸡肋。从中可以看出，技术创新是非常重要的，循规蹈矩永远也赶不上技术发展的潮流，尤其在反卫星手段越加丰富的趋势下，轨道卫星显得更加脆弱。

量子罗盘是甚麼 ???
GPS導航退位？英研發量子羅盤、稱不受干擾超精準GPS衛星導航系統容易受到干擾失靈，英國國防部(Ministry of Defence)砸下大筆經費投資全新的導航方式--「量子羅盤」(quantum compass)，這種新的導航技術不會受到攻擊干擾，在全球各地都能精確定位。

金融時報14日報導，英國國家物理實驗室(NPL，National Physical Laboratory)和英國Porton Down實驗室表示，再過3-5年就能開發出量子羅盤，新技術運用地球磁場的次原子效應(subatomic effect)定位。

量子定位技術不需使用衛星，也不需要地面電波塔等固定參考點。NPL的Bob Cockshott指出，現今已知物理學中，沒有一種方法能影響量子導航功能。新技術不僅引發全球軍方關注，也有高度商業價值，能像GPS一樣用於智慧手機定位。

今年2月美國GPS研發先驅坦承，GPS系統極易遭受蓄意干擾。英國國防部也發現，即便是最先進的GPS導航系統，1天內的誤差值也可能高達1公里。英國在量子導航技術研發上領先群雄，諾基亞(Nokia)、日立(Hitachi)、東芝(Toshiba)都在英國設立量子研究實驗室。

two-dimensional quantum compass model in a staggered.PDF (413.86 KB, 下载次数: 61 )

Quantum phase transition in Quantum compass model.pdf (188.13 KB, 下载次数: 36 )