神秘的X-37B太空飞机——美国军方的轨道测试飞行器——“部分用作尖端实验的平台，”Space.com写道，“其中一项实验是利用量子科学作为导航工具，开发出一种潜在的GPS替代方案：量子惯性传感器。”这项技术可能会彻底改变航天器、飞机、舰船和潜艇在GPS无法使用或GPS信号受损的环境下的导航方式。在太空中，尤其是在地球轨道之外，GPS信号会变得不可靠，甚至会消失。在水下也是如此，潜艇根本无法获取GPS信号。即使在地球上，GPS信号也可能被干扰（阻断）、欺骗（使GPS接收器误认为它位于其他位置）或禁用——例如，在冲突期间……传统的惯性导航系统使用加速度计和陀螺仪来测量车辆的加速度和旋转，它们确实提供独立导航，因为它们可以通过跟踪车辆随时间的运动来估算位置……然而，最终，如果没有视觉提示，微小的误差会累积起来，最终导致您完全失去定位……在极低温度下，原子遵循量子力学的规则：它们的行为类似于波，并且可以同时存在于多种状态中——这两个特性是量子惯性传感器的核心。X-37B上的量子惯性传感器使用一种称为原子干涉术的技术，将原子冷却到接近绝对零度的温度，使其行为类似于波。使用微调激光器，每个原子被分裂成所谓的叠加态，类似于薛定谔的猫，使其同时沿两条路径行进，然后重新组合。由于原子在量子力学中的行为类似于波，这两条路径相互干扰，形成类似于水面上重叠涟漪的图案。这种图案中编码了原子环境如何影响其旅程的详细信息。特别是，运动中最微小的变化，例如传感器的旋转或加速度，都会在这些原子“波”上留下可检测的痕迹。与传统的惯性导航系统相比，量子传感器的灵敏度高出几个数量级。由于原子是相同的，并且不会发生变化，与机械元件或电子设备不同，它们不易发生漂移或偏差。因此，无需外部参考即可实现长时间、高精度的导航。即将进行的X-37B任务将是首次在太空中测试这种级别的量子惯性导航。文章指出，量子导航系统对于“未来的太空探索，例如月球、火星甚至深空”至关重要，因为在这些探索中，自主性至关重要，而且地球信号无法获取。 “虽然量子计算和量子通信经常占据头条新闻，但量子钟和量子传感器等系统很可能首先得到广泛应用。”
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