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量子コンパスという用語は、原子干渉法の技術を使用して相対位置を測定する機器を指すことが多い。量子技術[1]に基づく加速度計とジャイロスコープのアンサンブルが慣性航法ユニットを形成している。
説明
量子技術に基づく慣性計測装置（IMU）の研究は、ジャイロスコープと加速度計を含む計測器であり、物質波に基づく加速度計とジャイロメータの初期のデモンストレーションに続くものである。[2]機内加速度測定の最初のデモンストレーションは、2011年にエアバスA300で行われた。[3]
量子コンパスにはレーザーを使って凍結された原子雲が含まれています。これらの凍結粒子の動きを正確な時間間隔で測定することで、デバイスの動きを計算できます。このデバイスは、衛星ナビゲーションが利用できない状況、たとえば完全に水没した潜水艦などでも正確な位置を提供します。[4]
米国のDARPA [5]や英国の国防省[6] [4]など、世界中のさまざまな防衛機関が、 将来の潜水艦や航空機への使用に向けたプロトタイプの開発を推進してきました。
2024年、ロンドンのインペリアル・カレッジ・ロンドンの冷物質センターの研究者らは、ロンドンのディストリクト線の地下鉄で実験的な量子コンパスをテストした。[7]同年、サンディア国立研究所の科学者らは、シリコンフォトニックマイクロチップ部品を使用して空間量子センシングを実行できたと発表し、小型でポータブルかつ安価な量子コンパスデバイスの開発に向けた大きな進歩を示した。[8]
参考文献
- ^ チェン、ソフィア (2018)。「量子物理学者が新しい、より安全な航行方法を発見」。Wired。
- ^ Kasevich, Mark (2012). 「原子干渉法に基づく高精度ナビゲーションセンサー」(PDF)スタンフォード位置・ナビゲーション・時間センター。
- ^ ディロウ、クレイ。「研究者が初めて原子干渉計を使用して航空機の加速度を測定」。ポピュラーサイエンス。 2011年9月29日閲覧。
- ^ ab 「GPSが機能しない場合は量子測位システムが介入」。ニューサイエンティスト。2014年5月14日。 2014年5月18日閲覧。
- ^ Kramer, David (2014-09-30). 「DARPA は GPS を超えて測位、ナビゲーション、タイミングを検討」Physics Today . 67 (10): 23–26. Bibcode :2014PhT....67j..23K. doi : 10.1063/PT.3.2543 . ISSN 0031-9228.
- ^ 「国防省がGPSを上回る『宇宙で最も冷たい物体』を開発」デイリー・テレグラフ2014年5月18日2014年5月18日閲覧。
- ^ マッキー、ロビン（2024年6月15日）。「『完璧な場所』：ロンドン地下鉄がGPSに代わる『量子コンパス』のテストを実施」ガーディアン。ロンドン。
- ^ 「革命的な量子コンパスがGPSを使わないナビゲーションをまもなく実現」SciTechDaily. 2024年8月18日. 2024年11月6日閲覧。