Q-CTRL，一家領先的量子技術公司，近日宣布在量子傳感器導航方面取得突破性進展。
該技術在與澳洲國防部隊的最近現場試驗中，於海軍艦艇 MV Sycamore 上表現出色。這一成功突顯了 Q-CTRL 在開發先進海上導航工具方面日益增長的角色。
Q-CTRL 首席執行官兼創始人 Michael J. Biercuk 表示：「量子傳感器提供了一個近期內實現變革性防務能力的機會，但以往的現場部署在提供與防務相關的性能方面面臨挑戰。」
他補充道：「在真正的移動載具上運行與進行科學實驗截然不同；在 Q-CTRL，我們採取了不同的方法，將量子傳感器從實驗室帶入現實世界，重點放在軟件作為性能的關鍵促進者。」
GPS 的不可用性問題
GPS 的不可用性對美國短期故障帶來的風險估計超過每日 10 億美元。最近的 GPS 中斷事件影響了商業航空和海上貿易運作，促使人們重新關注開發可靠的 GPS 替代方案。
在這些試驗中，Q-CTRL 部署了一台量子雙重重力計。該設備用於測量地球重力的微小變化，並作為在 GPS 不可用或不可靠時運行的系統的一部分。
首輪試驗持續了 144 小時，並在實際海上操作中收集了無人干擾的數據。
Q-CTRL 的重力導航技術的最新試驗意味著將量子保障導航引入海上艦艇的新機會，尤其是在磁導航通常效果不佳的情況下。
一項緊迫的挑戰
GPS 拒用在防務和商業環境中都是一個巨大的障礙，對平民和軍事行動造成重大干擾。量子導航的出現承諾提供一個無法被攔截的可靠 GPS 備份。
最近，6 月 23 日的偽造信號在中東水域造成船隻問題，這些活動干擾了碰撞避免的努力，揭示了重大安全隱患。
波士頓諮詢集團的合夥人兼深科技副總裁 Jean-Francois Bobier 表示：「我們預計到 2030 年，量子傳感市場將達到 33 億至 50 億美元（約 HK$ 257.4 億至 HK$ 390.0 億）。」
他強調，在 GPS 拒用情況加劇的背景下，經過現場驗證的量子傳感器對導航安全的重要性不言而喻。
重力導航的工作原理
量子重力計持續監測地球重力中不可見的丘陵和谷地，使導航計算機能夠將其觀察結果與已知的重力地圖進行比較。
這一過程類似於定向越野。人們可以通過識別地標（如谷地、山脈、河流或道路）在地圖上定位自己。這一系統不需要 GPS，使其在爭議地區成為強大的備份方案。
Q-CTRL 與澳洲皇家海軍的測試與以往大多數試驗不同，因為該傳感器必須在完全獨立且無額外支持的情況下發揮最佳性能，這正如在實際防務任務中一樣。
該雙重重力計在 14 個月內成功開發並部署到現場，並以固定安裝的方式安裝在 MV Sycamore 的通信室中的一個伺服器架上。
該傳感器僅消耗 180 瓦的電力，約為家用烤麵包機的十分之一，創造了大小、重量和功率（SWaP）方面的記錄。
試驗的更多信息
船舶的運動和引擎震動導致使用傳統操作技術的信號完全丟失，這通常在研究實驗中進行。
Q-CTRL 的軟件堅韌化策略在 MV Sycamore 進行航行時以創紀錄的水平恢復了這些操作，這使團隊在有興趣開發類似技術的國際競爭對手中脫穎而出。
與 GPS 替代方案不同，量子傳感利用基本物理學檢測微小信號，並具備長期穩定性。Q-CTRL 的軟件使這些傳感器在現實條件下可靠運行，而不僅僅是在實驗室中。
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