这种设备可以实现无GPS导航

不要让钛金属墙或蓝宝石窗户欺骗了你,它是在这个小的,好奇的设备,可能有一天会开启一个新的时代的导航。

一年多来,这个鳄梨大小的真空室在合适的条件下容纳了一团原子云,以便进行精确的导航测量。Sandia National Laborator说,它是第一个小型、节能和可靠的设备,有可能将量子传感器--利用量子力学超越传统技术的传感器--从实验室转移到商业用途科学家Peter Schwindt。

桑迪亚将密室开发为未来的核心技术导航系统他说,这并不依赖于GPS卫星,今年早些时候《华尔街日 》曾对此进行过描述AVS量子科学.

世界上无数的设备都使用GPS来寻路,这是有可能的,因为以精确计时著称的原子钟使卫星 络保持完美的同步。

Schwindt说,但是GPS信号可能会被干扰或欺骗,可能会使商用和军用车辆上的导航系统失效。

因此,施温特说,未来的车辆可能不会依赖卫星,而是会跟踪自己的位置。他们可以用像原子钟一样精确的机载设备来实现,但是这种设备通过将激光照射到像桑迪亚所包含的那样的小的铷气体云来测量加速度和旋转。

原子加速度计和陀螺仪已经存在,但它们体积太大,耗电量太大,无法用于飞机的导航系统,这是因为它们需要一个大的真空系统来工作,而真空系统需要几千伏特的电力。

“量子传感器是一个日益增长的领域,你可以在实验室里展示出许多应用,”桑迪亚博士后科学家贝瑟尼·利特尔(Bethany Little)说,他正在为这项研究做出贡献。“但是当你把它搬到现实世界中时,你必须解决很多问题。两个是让传感器变得紧凑而坚固。物理过程都是在一立方厘米(0.06立方英寸)的体积内进行的,所以任何大于这个体积的东西都是浪费空间。”

利特尔说,她的团队已经证明,量子传感可以在没有高性能真空系统的情况下工作。这将封装缩小到一个实际的大小,而不会牺牲可靠性。

与动力真空泵不同的是,这两个装置利用化学反应来结合入侵者。真空泵可以将泄漏的分子带走并破坏测量结果。每个吸管的大小都和铅笔橡皮擦差不多,所以它们可以被塞在钛包裹外面的两个狭窄的管子里。它们也在没有电源的情况下工作。

为了进一步防止污染,施温特与桑迪亚材料公司的科学家合作,用钛和蓝宝石这些材料特别擅长阻挡像氦这样的气体,它可以挤过不锈钢和高硼硅玻璃。

建筑采用了先进的制造技术,桑迪亚已经磨练,以债券先进材料的核武器组件钛商会必须可靠地工作多年。

桑迪亚团队正在继续监控该设备。他们的目标是保持它的密封和运作五年,一个重要的里程碑,显示该技术已准备好部署。与此同时,他们正在探索精简制造业的方法。

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