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一个猜测 精选

已有 3786 次阅读 2022-7-22 07:28 |个人分类:思维秀场|系统分类:科研笔记

     一个猜测

                                                             籍利平

 丛爽等在《导航定位与授时》(2019年第4期)发表论文星基量子定位导航系统的测距、定位与导航》[1]。量子纠缠光的同类术语有量子纠缠(电磁)波。(可见)光是特定波段的电磁波;

 笔者猜测:既然光可以实现量子纠缠、电磁波是不是也可以呢?正如光可以被激射放大,(其余波的电磁)波也同样可以一样。

 她的另一篇论文[2]则指出:“激光测距通过测量激光往返目标的单光子飞行时间与时钟之差来计算目标的距离,该技术目前已经有比较成熟的研究成果,在地面、地卫、地月测距上均有应用。”前两种激光测距技术,在测量领域已经采用数十年,期望在不久的将来,地月测距也可以进入我国专业测量机构中。

文献[2] 这样论述:“激光和量子纠缠光本质上都属于电磁波,电磁波根据波段的不同可以划分为:无线电波、光波和穿透射线等。无线电波又可以分为长波、中波、短波、微波,测距一般采用微波;光波波段分为红外光、可见光和紫外光,均可用于测距;穿透射线可分为X 射线和γ 射线,它们具有较强的穿透性,这类波是否可以用来测距还不确定。”

      波长越长,电磁波(含可见光)的测距精度越低,测量越容易实现;波长越短,电磁波的测距精度越高,测量越不容易实现。接收到极短波长的电磁波的 “回波”的难度,和波长“成反比”?如果技术发展到这样的水平——X 射线和γ 射线等都可以接收到长距离的“回波”,那在特殊领域一定会发挥作用。

      从宏观的木制尺子、钢卷尺、测绳等这样传统的测距设备,到微观的、以电磁波波长为尺度进行的距离测量,实现难度在增加,精度也在提高。技术水平的不断提高,作为一种追求是无止境的。正如量子重力仪(原子干涉重力仪)已经走出实验室一样,同样是“量子”水平的测距设备从实验室走进作业单位的日子,也许并不遥远?

1987年到1992年间,华人科学家朱棣文在斯坦福大学实验室制造出了接近绝对零度的低温,减慢原子速度,而被誉为“能抓住原子”的人,凭借这项创举朱棣文获得了1997年的诺贝尔物理学奖。再过四分之一世纪,“能抓住其他子”的华人科学家,也许会涌现出来?而这些被抓住的各种子,都是可以用来测量距离的尺子。

人,就是这样奇妙。让快的子慢下来,让慢的子快起来。目的是一样的,都是“为我所用”,探测种种奥秘。

“天地与我并生,而万物与我为一。”(《庄子·齐物论》)我“与天地并生”不过一个世纪,而万物皆可成为我测量天地的尺子(曲解一下庄子),岂不妙哉?

 

-------------------------------- 参 考 文 献 -------------------------

[1]丛爽,吴文燊,段士奇,宋媛媛,尚伟伟.星基量子定位导航系统的测距、定位与导航[J].导航定位与授时,2019,6(04):50-56.DOI:10.19306/j.cnki.2095-8110.2019.04.007.

[2]丛爽,汪泳钦.从激光测距到量子纠缠光子对测距[J/OL].系统工程与电子技术:1-13[2022-07-22].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2422.tn.20220329.1430.013.html

 

******************** 参 考 文 献 的 摘 要 *********************

星基量子定位导航系统的测距、定位与导航

丛爽、吴文燊、段士奇、宋媛媛、尚伟伟

中国科学技术大学信息科学技术学院

摘要:基于量子定位导航系统原理,设计并分析了基于3颗卫星的星基量子定位导航系统的测距与定位过程,包括星地光链路的建立、量子纠缠光的发射与接收、到达时间差的获取、量子定位导航系统的测距,以及用户坐标的计算与导航,并对量子定位导航系统中的每个过程的实现进行了详细的阐述。

关键词:         量子定位导航系统;星地光链路;量子纠缠光;到达时间差;符合测量

基金资助:     国家自然科学基金(61573330); 天地一体化信息技术国家重点实验室开放基金(2015SGIITKFJJDH04);

DOI       10.19306/j.cnki.2095-8110.2019.04.007

专辑:     工程科技Ⅱ辑; 基础科学

专题:     物理学; 自然地理学和测绘学

分类号:         O413;P228.4

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从激光测距到量子纠缠光子对测距

丛爽、汪泳钦

中国科学技术大学信息科学技术学院

摘要:激光测距通过测量激光往返目标的单光子飞行时间与时钟之差来计算目标的距离,该技术目前已经有比较成熟的研究成果,在地面、地卫、地月测距上均有应用。量子纠缠光子对测距是通过对一个在卫星与目标之间往返的纠缠光子与另一个纠缠光之间的符合计数,经过数据拟合获得往返目标的飞行时间差。由于纠缠光子对是同时产生,所获得的测距结果从原理上就比包括激光测距在内的所有测距方法要高。目前量子纠缠光子对测距已进行了十几年的理论研究,但实际应用才刚刚开始。本文主要对激光测距与量子纠缠光子对测距的原理、系统结构、设备与装置及其关键技术进行综述,同时对激光雷达和量子雷达以及与测距相关的研究进行综述,分析它们各自的特点,对比其中的相似之处与不同之处,为量子纠缠光子对测距及定位导航提供理论依据,在此基础上,对未来量子测距及定位导航领域的发展进行展望。

关键词:         激光测距;激光雷达;量子纠缠光子对测距;量子雷达;测距与定位导航

基金资助:     国家自然科学基金(61973290)资助;

专辑:     基础科学

专题:     物理学

分类号:         O431.2

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