由桑迪亚国家实验室制作
桑迪亚国家实验室设计和制造的小型设备可能成为下一代导航系统的关键组成部分
信用:布雷特后 不要让钛金属墙或蓝宝石窗户愚弄你
这就是这个小小的、奇特的设备内部的东西，有朝一日可能会开启一个新的导航时代
一年多来，鳄梨大小的真空室里有一团原子，处于精确导航测量的合适条件下
桑迪亚国家实验室的科学家彼得·施温德说，这是第一台体积小、节能且足够可靠的设备，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——从实验室推向商业应用
他说，Sandia将该舱开发为未来不依赖GPS卫星的导航系统的核心技术
今年早些时候，AVS量子科学杂志对此进行了描述
世界上有无数的设备使用全球定位系统进行寻路
这是可能的，因为以极其精确的计时而闻名的原子钟使卫星网络保持完全同步
但施温德说，全球定位系统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，施温德说，未来的车辆可能会跟踪自己的位置，而不是依赖卫星
他们可以用像原子钟一样精确的机载设备做到这一点，但是这种设备通过将激光照射到像桑迪亚所包含的铷气体的小云层中来测量加速度和旋转
桑迪亚国家实验室科学家彼得·施温德(左)和博士后科学家贝萨尼·利特尔检查装在黄色3D打印底座上的真空包装
信用:布雷特后 紧凑性是现实应用的关键 原子加速度计和陀螺仪已经存在，但它们体积太大，耗电太多，无法用于飞机的导航系统
那是因为他们需要一个大的真空系统来工作，一个需要几千伏电压的系统
致力于这项研究的桑迪亚博士后科学家贝瑟尼·利特尔说:“量子传感器是一个不断发展的领域，你可以在实验室里展示很多应用。”
“但当你把它带入现实世界时，你必须解决很多问题
两个因素使得传感器紧凑且坚固
物理学发生在一立方厘米(0
06立方英寸)的体积，所以任何大于这个体积的都是浪费的空间
" 利特尔说，她的团队已经表明，量子传感可以在没有大功率真空系统的情况下工作
这将封装缩小到实际尺寸，而不牺牲可靠性
一对被称为吸气剂的装置利用化学反应来束缚入侵者，而不是一个动力驱动的真空泵，该泵可以将泄漏的分子带走并破坏测量
吸气剂每一个都有铅笔橡皮擦那么大，所以它们可以塞在从钛包装中伸出的两个细管里
它们也在没有电源的情况下工作
为了进一步阻挡污染物，施温德与桑迪亚材料公司的科学家合作，用钛和蓝宝石建造了这个室
这些材料特别擅长阻挡像氦气这样的气体，氦气可以挤过不锈钢和耐热玻璃
资金由桑迪亚的实验室指导研发项目提供
建造采用了桑迪亚磨练出来的复杂制造技术，将先进的核武器部件材料粘合在一起
和核武器一样，钛室必须能可靠地工作数年
桑迪亚团队正在继续监控该设备
他们的目标是保持密封并运行五年，这是展示该技术已准备好投入使用的一个重要里程碑
与此同时，他们正在探索简化制造的方法
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
