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量子狂潮之高精度姿態傳感技術
圖片來源于網絡
2023年兩部量子巨作接踵而來，哪一部是你心中的天花板？《流浪地球2》中“智能電子計算機550 W ”強大的量子技術，還是《蟻人于黃蜂女：量子狂潮》中科技感十足的量子世界？歡迎評論留言呀！小編身為野生漫威迷，在觀影同時，不禁被這場濃縮星戰中強大的量子世界所震撼，各種角色都充滿奇幻色彩的想象，并對量子力量充滿無限好奇。
生活的宏觀世界里，物體的位置、速度等，都可以通過經典力學精確測算。但在微觀量子世界里，卻有著截然不同的奇妙物理規則，最有代表性的是“疊加”與“糾纏”。
量子物理學顛覆了我們世界的經典自然法則。幾年前，才只有少數大學實驗室在進行相關實驗。但如今看來，它有望成為未來重大技術范式變革的新源泉。全球主要國家都在量子信息技術領域加強布局。到2023年，僅僅是采用量子技術的硬件全球市場規模預計將增加六倍，達到23.3億歐元。
量子
什么是量子？
生活的宏觀世界里，物體的位置、速度等，都可以通過經典力學精確測算。但在微觀量子世界里，卻有著截然不同的奇妙物理規則，最有代表性的是“疊加”與“糾纏”。
量子的重要特性
量子/Quantum
“從實驗室到工業界，量子技術經過了10年發展，而我們此刻正處于轉折點。量子技術成為傳感技術、數據通信和數據處理的工業標準只是時間問題。” Q.ANT 首席執行官 Michael Förtsch 說。
通快的布局
由通快集團內部孵化的創業公司Q.ANT 量子技術公司，已經與博世和德國航空航天中心建立合作伙伴關系，基于量子傳感技術共同開發符合航空標準的姿態傳感器。目的是實現小型化衛星的高精度姿態控制，并改善全球數據通信。通過這一新的合作項目(支持低地球軌道的全球衛星網絡)將改善互聯網連接，尤其是在偏遠地區。
從氣體和液體到粉末，Q.ANT 公司的量子傳感器使得以傳統技術無法實現的方式測量粒子成為可能。這些傳感器的技術核心是一種特殊的光束，可以產生有針對性的量子效應。
德國航空航天中心希望在五年內發射第一顆配備量子技術的小型衛星。利用量子效應的姿態和位置傳感器不僅可以用于衛星，還可以用于工廠、物流倉庫和其他設施中的自動駕駛系統和室內導航技術。
量子傳感器保證高精度?
Q.ANT 量子傳感器結構示意圖
只有不斷控制保持衛星在其軌道上的高精度姿態，才能實現衛星通信信號可靠傳輸。如果衛星位移，信號就會變弱。該項目計劃使用量子技術來永久提高測量的穩定性。
量子傳感器特別適合在衛星中部署，因為它們能夠在緊湊、重量輕的封裝中提供準確可靠的測量結果和出色的性能。該解決方案可以在幾年內使衛星在太空中的保持正確方向。
量子傳感器技術的研究開發
Q.ANT 將帶領合作開發項目并開發整體傳感器概念。Q.ANT 還負責傳感器各種組件的集成，使它們彼此精確穩定地對齊，以確保平穩可靠地在衛星中運行。“改善衛星的平衡是我們傳感器工作的本質，”Q.ANT 首席執行官 Michael Förtsch 說。Q.ANT 還將提供關鍵的電子元件，如超低噪聲的檢測系統。
博世研究人員正致力于開發一種小型化、符合空間要求的傳感器單元。“測量單元是量子傳感器的核心組件，”博世研究負責人Thomas Kropf 說。它充滿了被激光束和磁場激發的原子氣體，這使原子旋轉。傳感器的旋轉會導致旋轉的轉速發生變化。這為衛星姿態的變化提供了高精度的反饋，從而實現更精確的姿態控制。