念念象一下，潜艇无需浮出水面即可从头定位并保握准确航向；飞机不受GPS信号中断的影响，安全且精确地在天际翱翔；济急反应东说念主员在烟雾满盈的建筑物或地下纯正中精确定位每个生命迹象；自动驾驶汽车洋洋纚纚地穿梭于钢铁森林间……

澳大利亚对话网站近日报说念，上述看似科幻的场景，有望在未艾方兴的量子传感器技能的催化下变为执行。量子传感器将开启导航新时期，不仅能贯串东说念主们举止的轨迹，也在重构东说念主们与宇宙的聚首表情，拓展东说念主类对天地的探索。

卫星导航刚劲却脆弱

专家定位系统（GPS）等卫星导航系统依然深深融入当代生计中，成为东说念主们不行或缺的基础举止，维系着当代时髦有序启动的神经线索。它不仅为东说念主们的日常出行提供导航，还撑握着从金融交游到电力退换等要道限度。股市的毫秒级交游依赖卫星授时，弘大的电网系统也需要其已矣精确均衡。在繁密的郊野间，自动驾驶疲塌机沿着卫星端正的轨迹耕种；牧场上，电子围栏通过定位信号麇集散养的牛羊；而当危境发生时，济急车辆呼啸驶过的每一条最优化的旅途，也打上了导航卫星的烙迹。

但是，这诸多便利背后，逃避着卫星导航脆弱的漏洞。卫星信号可能会因为干戈、恐怖看法或苦衷等问题而受到侵犯。

更不行控的约束来自幻化莫测的天外。周期性爆发的太阳风暴会将无数带电粒子抛向地球，这些天地洪流冲击磁场时，会导致卫星信号如风中秉烛般动荡。天然多数扰动顷然即逝，但强风暴可能变成紧要破损。

这种脆弱性带来的代价远超念念象。探求线路，GPS信号发生故障一天，就会给好意思国变成10亿好意思元的经济耗费。而更可怕的影响在于蝴蝶效应——当导航信号销毁，从物流退换到灾害预警，多个关关联统将如多米诺骨牌般接连垮塌，给东说念主类生命财产安全变成紧要耗费。

此外，卫星导航信号无法浸透到水下或地下空间，在摩天大楼林立的城市，GPS信号或然也像没头苍蝇般四处碰壁——谷歌舆图上飘忽不定的蓝点，恰是当代东说念主熟练的“数字迷航”的天真体现。

冲突“数字迷航”困局

在某些场景下，卫星导航信号欠安，甚而难以企及，而量子传感器有望冲突“数字迷航”的困局。

芬兰国度技能探求中心微电子和量子技能部认真东说念主佩卡·伊科宁阐扬说，量子传感器是一种诳骗量子力学旨趣来探伤和测量微不雅宇宙的新式器具。它们诳骗量子重叠态和量子纠缠等特色，大略对电流、电场、磁场、光和时刻等多种物理特色进行高智谋度测量，具有远超传统传感器的智力。

伊科宁说，量子传感器之是以如斯智谋，是因为量子粒子会对周围环境中的微小变化作出反应。与可能错过微弱信号的平淡传感器不同，量子传感器相称擅长检测时刻、重力或磁场等事物的微小变化，而这种智谋度和准确度关于肃肃的导航系统至关蹙迫。

一些探求机构和企业正在研制新式量子传感器，如澳大利亚斯威本科技大学鼎新星球探求所、德国科技集团博世量子传感器公司等。这种传感器可测量地球不变的磁场，因此不易受到影响，从而大略在空中、说念路和水下提供超精确导航。

据德国《宇宙报》网站稍早时刻报说念，博世量子传感器公司暗意，给飞机导航时，这种传感器可测量地球磁场，沿着磁场贯串飞机飞行，这时就不需要GPS信号。除补充或替代GPS系统外，卫星信号遁入欠安的地球南北南北极亦然此类传感器的用武之地。

微型化和降资本是要道

鼎新星球探求所长处艾莉森·基利畅念念，将来的导航系统将集成量子传感器，通过测量地球磁场和引力场普及定位精度，诳骗量子陀螺仪精确指向，并通过紧凑的原子钟和互联的计时系统已矣不凡计时。

量子导航蓝图令东说念主羡慕，但量子传感器与量子联想相似，不行幸免地会靠近紧要的联想挑战。要道禁锢包括缩短量子传感器的尺寸和功率需求、普及量子传感器在受控实验室环境除外的褂讪性、将其集成到现存导航系统中等。

博世量子传感器公司首席践诺官卡特琳·科贝暗意，现在，量子传感器的大小与智妙手机至极。他们死力于为其“瘦身”，谋划是将其放松至联想机芯片大小。首批家具展望于本世纪30年代初上市。

资本则是另一个禁锢。现存量子设立既本旨又复杂，缩短量子传感器的制变资本大势所趋，这也意味着其庸俗给与仍需数年时刻。

若是大略克服这些挑战性感少妇，量子导航将如同量子力学相似，以机要而真切的表情重塑东说念主们的日常生计。