澳洲潜艇的量子导航

墨影子
2023-08-01
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潜艇示意图。(图片来源:Pxhere)

让我们把潜艇想像成水下的隐形战士。它们在深海里默默前行,对外界几乎无法察觉。然而,这种隐形性也有一定的代价:在海底,潜艇无法使用GPS导航,也看不到太阳或星星以辅助定位。

目前,潜艇主要依靠陀螺罗盘和惯性导航系统来推测自己的位置和方向。但这种方法并不准确,随著时间的推移,误差会累积,潜艇可能会偏离预定航线甚至数英里。这就导致了一个问题:潜艇需要偶尔浮到潜望镜深度来进行定位校正,但这样做很容易被发现。

然而,这个问题可能很快就会得到解决。一家名叫Q-CTRL的澳大利亚公司正在研发一种新型导航系统,它使用量子感测器以更高的精确度导航。这种技术利用了量子力学的特性,包括量子纠缠、量子干涉和量子态压缩,通过观察单个原子的运动,来确定潜艇的精确位置和方向,并保持极高的准确性。在水下行驶1000小时,仅产生1英里的导航误差。

然而,量子感测也有它的弱点:它非常容易受到干扰,干扰会产生大量的噪音,降低系统的可靠性。为了解决这个问题,Q-CTRL的研发人员使用特殊的软体分析,使得系统能够识别出目标信号,并忽视掉干扰。

由于这项技术是根据AUKUS条约开发的,因此它不仅会被澳大利亚使用,还会与美国和英国共享。

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