
德国博世公司的精密工程师利用量子传感原理,开发出MEMS(微机电系统)陀螺仪,其导航精度比传统惯性传感器高出1万倍。这种芯片大小的陀螺仪能够以极高的精度检测旋转,即使没有GPS也能精准导航数小时——这将彻底改变自动驾驶汽车、无人机和智能手机的应用。
传统的MEMS陀螺仪通过检测振动质量上的力来测量旋转。而这些量子陀螺仪则利用处于量子叠加态的超冷原子,其波的干涉图样会随着旋转而变化——其原理与实验室原子钟相同,但尺寸缩小到了芯片级别。
超高精度微型导航:
精度比传统陀螺仪高 10,000 倍
无需 GPS 即可实现数小时精准导航
芯片尺寸(5mm x 5mm),可集成到智能手机中
可检测小于地球自转的旋转
不受电磁干扰
对于自动驾驶车辆而言,这项技术解决了“GPS 峡谷”问题——即在隧道、城市峡谷或 GPS 信号中断期间导航失效的问题。量子陀螺仪无需外部信号即可在数小时内保持厘米级定位精度。
军事应用包括在 GPS 信号受限、干扰导致卫星导航无法进行的情况下。飞机、舰船和导弹即使在 GPS 不可用或不稳定的情况下也能进行精确导航。
增强现实应用可实现完美的头部追踪——AR 眼镜能够精确感知头部方向,不会出现漂移,从而完美地保持数字对象的位置。智能手机可提供厘米级精度的室内导航。
尽管精度极高,但这些陀螺仪功耗极低,因此非常适合电池供电设备。其制造工艺采用现有半导体工艺,可实现大规模生产。
预计2025年底开始集成到高端智能手机中。汽车应用预计在2026-2027年。

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