“面向2020年科技发展战略选择”激光技术不会缺席

2013-06-21 09:29

　　美国陆军研究实验室传感器与电子设备局物理学家Qudsia Quraishi博士指出，经典物理学可能限制精确感知技术(如成像和导航)的性能。他说：“精确成像通常受到光的衍射极限的限制。车辆或飞机的精确导航受到从热波动到GPS拒止环境等诸多限制，传统惯性导航系统基本达到性能稳定水平。”他指出，下一代精确传感系统涉及量子传感器，量子传感器基于激光冷却原子，极可能大幅提升系统性能。

　　激光冷却原子是小型相干气体原子，可以测量重力场或磁场变化，不仅非常精确，而且灵敏度很高。此外，量子传感器利用量子纠缠的物理现象，这是传统传感器所不具备的。

　　Quraishi指出：利用纠缠现象，可以将不同的量子系统彼此相连，并通过一个系统的测量影响到另一个系统的结果，即使这些系统在物理上是分开的。这两个量子系统处于略有不同的环境中，通过彼此干涉提供有关环境的信息。从理论上讲，这种原子干涉仪提供的感知性能要比传统技术高出几个数量级。

　　目前，美国陆军正在探讨的量子传感技术领域包括：陀螺仪、磁力测定、重力梯度测量、下一代小型传感器以及原子电子技术。

　　利用陀螺仪，可以测量物体旋转变化，因此原子陀螺仪可以用于精确导航和地震探测。重要的是，基于原子的导航不需要GPS信号，因此，可以在GPS拒止环境下使用。总之，量子传感技术将给美国陆军带来诸多益处。

　　编者语：

　　以上仅仅是激光技术在量子通讯及量子计算领域的一些进展，其他方面的应用这里不做一一列举。但是从上面我们可以看出，激光技术作为重要的研究手段，正在推动着其他重大科技的发展，相信在以后的科研中将会看到更多激光技术的身影！

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