利用量子原理來增進測距準確性

Original publish date:Jul 30, 2001

編輯 Vincent Liu 報導

麻省理工電子研究室利用曾幫助干涉條紋分析、頻率量測、平版印刷和演算法等方面的Quantum Entanglement和Squeezing等原理，現在用來突破過去傳統定位系統、時鐘同調性(Clock Synchronization)和測距系統的一些限制。

對已過的太空量測結果，可能誤差(距離或位置)幾公釐已經是不錯的。但是對於一些要求精確度很高的科學家，他們想利用量子力學的原理去提高量測的精準度。這使筆者想起一個笑話，就是美國的三名校(麻省理工、加州理工和哈佛商學院)的學生如何去量比薩斜塔的高度。

利用雷射的精度(可以到5公釐左右),假如想知道月球與我們所在的位置的距離多少,將雷射脈衝瞄準目標地,接收反射的光訊號，簡單的說，就是已知速度乘上訊號往返時間的一半就是距離。但是訊號在經過一段距離能量會衰減(頻寬變寬和脈衝強度降低)，這就是過去傳統量測系統的限制，無法得到準確的量測值(訊號失真)。

麻省的研究群提出環路雷射脈衝(Looped-up laser pulses)方法是解決以上的答案。並希望未來量子量測技術成熟時，能夠發展量子雷達(quantum radar)和量子定位系統(QPS: Quantum Positioning System)。

原始論文出處:

Giovannetti, V., Lloyd, S. & Maccone, L. Quantum enhanced positioning and clock synchronization. Nature, 412, 417 – 419, (2001).

參考來源：

• Nature ScienceUpdate

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