利用微小的原子引導巨大的潛艇，Q-CTRL 已獲得澳大利亞國防部的合同，開發量子力學系統，供 AUKUS 條約成員在長途水下任務中導航潛艇使用。
潛艇最大的優勢在於其隱蔽性。一旦潛入水中，要探測現代軍事潛艇相當困難。這不僅使這些潛艇成為優秀的戰爭武器，還是和平的武器，因為可以將潛艇派往不穩定地區，展示實力，而無需直接挑釁。實際上，它們甚至不需要被派遣，也能產生同樣的效果。
然而，這種能力是有代價的。其中之一是，潛艇比水面艦艇更難導航。一旦潛入海中，它們與 GPS 信號隔絕，無法利用太陽或星星進行定位，因此艦長只能使用陀螺羅盤和慣性導航系統進行死算，這些系統通過測量潛艇在三個軸上的轉向和加速度變化來自動計算船的航向和位置。
這是一個有效的系統，被所有現代潛艇使用，但也受到極大限制。隨著時間的推移，導航系統累積誤差，潛艇偏離正確航道的距離越來越遠，甚至可能與應該到達的地方相差數英里。這意味著潛艇必須偶爾升至望遠鏡深度，以獲取導航修正，這也使其容易被偵測。
為了克服這一問題，Q-CTRL 正在開發一種使用量子傳感器來更精確地實現慣性導航系統目標的系統。它利用了所謂的量子感測，利用了量子力學的奇特特性，包括量子糾纏、量子干涉和量子態壓縮。
簡化來說，這意味著量子導航系統可以使用單個原子的運動來精確地確定潛艇的航向和位置，並保持驚人的準確度。根據 Q-CTRL 的說法，這樣的系統可以在每 1000 小時的水下運行中計算出潛艇的位置，誤差範圍為一英里（1.6公里）。
其中一個關鍵因素是軟件強健性的概念。量子感測的一個缺點是它非常容易受到干擾，這可能會導致計算中引入大量噪音，降低可靠性。但通過特殊的軟件分析，可以對系統進行編程，以尋找目標信號並排除干擾。由於這項技術是在 AUKUS 條約下開發的，因此它不僅將供澳大利亞使用，還將與美國和英國分享。
資料來源：newatlas
