量子导航将改变整个行业

GPS 信号在地下、海底与受干扰环境中会失效,而量子传感器凭借原子级的测量精度,正提供不依赖卫星的导航路径——它有可能改变整个导航与定位行业。 问题的根源很清楚:全球导航卫星系统依赖从轨道广播的微弱无线电信号,这些信号很容易被廉价干扰机或欺骗设备破坏。在军事对抗或城市峡谷中,卫星信号还可能被屏蔽。经典惯性导航系统虽不依赖卫星,却因对含噪的加速度与旋转数据做积分而随时间漂移,几小时后定位便会严重偏差。量子传感器给出了第三种选择:它直接从原子行为测量惯性量,长期漂移低于机械或光学方案。 量子导航传感器利用原子叠加与干涉的物理原理来极高精度地测量运动,涵盖量子加速度计、陀螺仪与磁强计。海洋与航空运营商对此感受最深——水下与偏远环境会完全阻断卫星接收。一份近期 IEEE 海上量子导航报告指出,量子增强传感器配合原子钟,能把可靠导航时长延伸到远超经典惯性系统的水平,对远离地面设施的潜艇、飞机与航天器尤其有吸引力。 具体而言,冷原子传感器......阅读全文

量子导航将改变整个行业

GPS 信号在地下、海底与受干扰环境中会失效,而量子传感器凭借原子级的测量精度,正提供不依赖卫星的导航路径——它有可能改变整个导航与定位行业。 问题的根源很清楚:全球导航卫星系统依赖从轨道广播的微弱无线电信号,这些信号很容易被廉价干扰机或欺骗设备破坏。在军事对抗或城市峡谷中,卫星信号还可能被屏蔽。

氢铷原子钟,导航更精准

  日前,我国采取一箭双星方式,成功发射了北斗三号第三、四颗组网卫星,这两颗卫星上均装载了中国航天科工二院203所研制的一台高精度铷原子钟和一台星载氢原子钟,技术指标达到国际先进水平。  原子钟是利用原子跃迁频率稳定的特性来获取精准时间频率信号的设备,其研发涉及量子物理学、电学、结构力学等众多学科,

专家详解导航卫星的“心脏”——原子钟

前不久,中国航天科工集团公司传来喜讯,该集团二院203所启动汞离子微波钟研制。作为新一代原子钟,它有望应用于下一代北斗导航卫星。 有人可能会犯迷糊:原子钟是什么钟,跟导航有什么关系?203所星载氢钟主管设计师王文明告诉科技日报记者,原子钟就是导航卫星的心脏。 从根本上说,导航的核心就是

硅光子芯片让“量子罗盘”更小更精确

科技日报北京8月14日电 (记者张佳欣)美国桑迪亚国家实验室研究人员利用硅光子微芯片组件,执行了一种名为原子干涉的量子传感技术。这是一种测量加速度的超高精度方法,也是研发无需全球定位系统(GPS)信号也能进行导航的“量子罗盘”最新成果。研究论文发表在最新一期《科学进展》上。全集成多通道硅光子单边带

揭秘天宫二号上的空间冷原子钟:3000万年误差1秒

  成功发射的天宫二号搭载了多种高精尖科学装备。其中,由中科院上海光机所研制的“定时神针”——空间冷原子钟,有望实现约3000万年误差1秒的超高精度,这将是国际上首台在轨运行并开展科学实验的空间冷原子钟,也是目前在空间运行的最高精度原子钟。  人类社会发展离不开对时间的精确测量。之前,在太空中运行的

宇宙射线的地下导航系统研成-,可克服GPS导航盲区

宇宙射线碰撞产生的亚原子粒子已被用于创造一种新型全球定位系统(GPS)。在一项发表在《iSicence》的新研究中,日本东京大学科学家展示了他们如何利用这些高能粒子在建筑物内、地下或水下深处导航。这项突破未来可用于采矿、深海勘探和其他GPS无法工作的领域。当宇宙射线,即由太阳、被称为超新星的恒星爆炸

硅光子芯片让“量子罗盘”更小更精确

美国桑迪亚国家实验室研究人员利用硅光子微芯片组件,执行了一种名为原子干涉的量子传感技术。这是一种测量加速度的超高精度方法,也是研发无需全球定位系统(GPS)信号也能进行导航的“量子罗盘”最新成果。研究论文发表在最新一期《科学进展》上。智能手机、健身追踪器或虚拟现实设备内部都有微小的传感器用于追踪位置

全球首款量子“罗盘”问世

  据英国帝国理工学院官网近日报道,该校研究人员和M Squared公司携手,研制出全球首款用于导航的量子加速度计。这款量子“罗盘”是不依赖全球定位卫星(GPS)的防干扰导航装置,能确定地球上任何地方的精确位置。  今天的大多数导航依赖包括GPS在内的全球卫星定位系统,这些系统会发送和接收来自绕地球

高性能小型化相干布居囚禁原子钟问世

日前,中国科学院国家授时中心(NTSC)研究员张首刚和云恩学带领的原子钟研究团队研制出高性能小型化相干布居囚禁(CPT)原子钟,解决了高性能CPT原子钟难以小型化的瓶颈问题。 时间是目前测量精度最高的物理量,基于光晶格的锶原子光钟稳定度可达E-19量级,但是因其体积过于庞大而不便于携带。国际上的

中方参与Science热点文章:导航DNA的GPS

  全面地确定生殖细胞系和体细胞DNA中的遗传和表观遗传学变异为了解从细菌中的氢生成到人体内葡萄糖动态平衡等基因和表型之间的因果关系提供了一份蓝图。检测小核苷酸的差异、结构变化(例如复制),以及一系列的核酸的化学修饰已经揭示了许多潜在于疾病风险、疾病严重程度以及对特定疾病治疗反应之下的变异。然而,这

3D量子加速计研发完成-助船只无GPS时导航

科技日报北京10月31日电 (记者刘霞)据英国《新科学家》杂志网站近日报道,法国科学家研制出了首个可以开展三维(3D)测量的量子加速计,有望帮助船只在没有GPS信号的时候导航,也可用于更精确绘制地球内部的情况。相关研究已经提交预印本网站(arxiv.org)。加速计是一种跟踪物体位置的小型设备,通过

高性能小型化相干布居囚禁原子钟问世

高性能小型化CPT原子钟实验构型与频率稳定度测试结果 云恩学供图  日前,中国科学院国家授时中心(NTSC)研究员张首刚和云恩学带领的原子钟研究团队研制出高性能小型化相干布居囚禁(CPT)原子钟,解决了高性能CPT原子钟难以小型化的瓶颈问题。  时间是目前测量精度最高的物理量,基于光晶格的锶原子光钟

传统传感器-vs-量子传感器:谁更胜一筹

当传统传感器遭遇量子传感器,胜负的天平正在微妙倾斜,但全面替代远未到来。量子传感器利用叠加与纠缠等原子特性测量磁场、重力、旋转与时间,使设备以自然常数为基准,获得经典传感器难以长期匹敌的稳定性。里德伯原子传感器可感知从直流到数百吉赫的电场,光学磁力计能测出比地球磁场弱一百亿倍的场强——这些都是传统电

听不到却恒久不变的“嘀嗒”声

  前不久,中国航天科工集团公司传来喜讯,该集团二院203所启动汞离子微波钟研制。作为新一代原子钟,它有望应用于下一代北斗导航卫星。  有人可能会犯迷糊:原子钟是什么钟,跟导航有什么关系?203所星载氢钟主管设计师王文明告诉科技日报记者,原子钟就是导航卫星的“心脏”。  “从根本上说,导航的核心就是

我国高精度铷原子钟在北斗三号应用助力精准定位

  日前北斗导航卫星发射成功,北斗三号全球定位系统的建设已经全面启动,卫星进入密集发射组网阶段,系统将在2020年左右向全球提供服务。中国航天科工集团二院203所作为卫星核心设备供应单位,此次为北斗三号卫星提供了高精度铷钟。  北斗卫星的上行和下行信号中,时间信息是最重要的控制信息和定位依据。用户定

天宫二号空间冷原子钟实现预定科学目标

  2016年9月25日,天宫二号空间实验室成功发射并顺利进入运行轨道。由中国科学院牵头负责的载人航天工程空间应用系统在天宫二号上开展了十四项体现国际科学前沿和高技术发展方向的空间科学与应用任务,其中包括世界首台太空运行的冷原子钟。在轨近两年时间里,冷原子钟运行正常、状态良好、性能稳定,完成了全部既

替代定位系统演示十厘米精度导航

荷兰代尔夫特理工大学、阿姆斯特丹自由大学和荷兰国家计量所研究人员开发了一种替代定位系统,该系统比GPS更强大、更准确,尤其是将其用于城市环境中,演示这种新的移动网络基础设施的工作原型实现了10厘米的精度。这项新技术对于实施一系列基于位置的应用,如自动化车辆、量子通信和下一代移动通信系统至关重要。研究

上海光机所脉冲光抽运铷原子钟研究取得突破

  中科院量子光学重点实验室王育竹院士领导的新型星载原子钟课题组在脉冲光抽运铷原子钟研究中取得突破性进展。课题组在2012年12月15日出版的国际学术期刊《光学快报》上发表的论文[Opt. Lett. 37, 5036 (2012)]中,首次报道了利用基于磁光旋转效应的正交偏振探测技术探测气

上亿年误差1秒-冷原子钟中国造

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2017/9/387998.shtm 精确计时的应用范围 (百度网) 没有钟摆,也没有秒针走动的滴答声,一只“长相”完全不符合人们对钟的预期的黑色圆柱体搭乘天宫二号空间实验室来到太空,成为人类历史上第一台在轨

中国冷原子钟将太空计时精度提高1个数量级以上

  中国天宫二号空间实验室2016年成功发射入轨后已开展一系列科学任务。中国科研人员24日报告说,空间实验室搭载的高性能冷原子钟实现了超高精度,将目前人类在太空的时间计量精度提高1至2个数量级,有助推动导航和空间基础物理前沿研究的发展。  由中国科学院牵头负责的载人航天工程空间应用系统,在天宫二号上

PerkinElmer宣布其RAFS技术将为下一代全球定位系统提供支持

  马萨诸塞塞勒姆,2009 年9月10日(美国商业新闻)- 专注于提高人类及其生存环境健康和安全的全球领先公司 PerkinElmer, Inc.,今天宣布已与 ITT Corporation 空间系统部签订了一份价值超过 1500 万美元的合同,将为全球定位系统 (GPS) Block IIIA

“北斗狂人”讲北斗,狂的底气从哪来?

今年是北斗卫星导航系统立项30周年。如今,不仅太空里有了稳定健康运行的“中国坐标”,北斗系统更是像水和电一样无处不在。天边的北斗是如何走到我们身边的?它在我们的生活中又发挥着什么作用?近日,《开讲啦》邀请北斗三号卫星系统总设计师林宝军,解读我们身边的北斗。“北斗就像空气 不易察觉却无处不在”“当你站

自然科学基金委发布一重大研究计划2024项目指南

关于发布高精度量子操控与探测重大研究计划2024年度项目指南的通告国科金发计〔2024〕139号国家自然科学基金委员会现发布高精度量子操控与探测重大研究计划2024年度项目指南,请申请人及依托单位按项目指南所述要求和注意事项申请。国家自然科学基金委员会2024年6月14日高精度量子操控与探测重大研究

自然科学基金委发布一重大研究计划2024项目指南

关于发布高精度量子操控与探测重大研究计划2024年度项目指南的通告国科金发计〔2024〕139号  国家自然科学基金委员会现发布高精度量子操控与探测重大研究计划2024年度项目指南,请申请人及依托单位按项目指南所述要求和注意事项申请。  国家自然科学基金委员会  2024年6月14日高精度量子操控与

新型导航技术及其应用研讨会

  导航技术是为载体提供有时间参照的位置、航向和姿态信息。导航设备作为定位、定向及授时数据源,不仅是船舶、飞机、车辆、航天器等运动载体的重要保障系统,同时也在地理信息系统、大地测量、资源探测等众多技术领域发挥重要作用。导航系统和导航体制作为信息化基础设施至关重要的组成部

PerkinElmer-1500万美元合同为全球定位系统提供支持

  PerkinElmer 宣布签订了 1500 万美元的合同,其铷原子频率标准 (RAFS) 将为下一代全球定位系统提供支持   马萨诸塞塞勒姆,2009 年 9 月 10 日(美国商业新闻)- 专注于提高人类及其生存环境健康和安全的全球领先公司 PerkinElmer, Inc.,今天宣布已与

Nature:大脑GPS系统不仅仅是导航那么简单

  3月29日,《Nature》期刊新发表一篇题为“Mapping of a non-spatial dimension by the hippocampal–entorhinal circuit”的文章,揭示发挥GPS功能的大脑区域并不仅仅只是负责导航那么简单,研究证实这些特定的大脑区域还参与认知

他们撑起北斗的时空基准

  2020年7月31日北斗三号全球卫星导航系统正式开通中国成为第三个 独立拥有全球卫星导航系统的国家二十余年间从技术攻关到组网中国科学院在北斗系统精准定位的核心——时空基准的建立、保持和传递技术中作出了突出贡献 2007年上海微小卫星工程中心(中国科学院微小卫星创新研究院〈以下简称卫星创新院〉前身

实现更精确、更安全的定位——美国拟发射新一代GPS卫星

  美国空军定于18日发射全球卫星定位系统(GPS)首颗新一代组网卫星“韦斯普奇”,以期实现更精确、更安全的定位。  美国国会下辖政府问责局推断,军方高调宣传的这类性能升级2022年或2023年才能部分实现,缘由是地面控制系统的研发进度跟不上。  定位误差将缩小至3米以内  “韦斯普奇”号人造卫星定

三千万年误差小于1秒-“高冷”原子钟怎样炼成

  “在过去二十年有很多人努力要把冷原子钟送到空间,中国第一次展示了空间冷原子钟实验,这是一项惊人的技术成就。”  “在太空中进行冷原子实验是当前最有吸引力的前沿方向,由于中国的重要贡献,世界上第一次完成了这样的实验。”  “随着实验的成功,中国在天基冷原子传感器的研究走在了世界的最前沿。”  天宫