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Infleqtion、加速度を測定するための高性能・小型化量子センサー技術を実証



[ Diagram of an Optical Interferometer Sensor.

Credit: Infleqtion and the University of Colorado, Boulder ]



量子センサーのキラーアプリの1つは、GPS衛星システムを使用せずに正確なナビゲーションを提供できるデバイスを作成することだ。これは、敵が無線信号を妨害するなどして GPS信号を遮断する可能性があり、軍にとっては死活問題といえる。さらには、民間人にとっても有用な用途がある。例えば、GPS信号が高層ビルに遮られている都市のダウンタウンで、誰かが車を運転している場合などである。


非GPSナビゲーションシステムを作るために量子技術を活用する研究が活発に行われている。いくつかの異なるアプローチがある。

1つは、地球の磁場や重力の微小な変化を検出できる高感度の磁気センサーや重力センサーに依拠するもの。これを地球の磁場や重力場の地図と組み合わせることで、位置を計算できるようになる。もう1つのアプローチは、高精度の加速度計と、既知の開始位置、開始位置を離れていくデバイス加速度プロファイル、およびタイミング情報を使用して、位置を計算できる高精度の時計を組み合わせるもので、これは慣性ナビゲーションシステムと呼ばれている。


Infleqtion とコロラド大学ボルダー校は、機械設計された光格子原子干渉計を用いて、量子ベースの慣性センサーデバイスを研究している。このデバイスは、光の定在波によって形成された光格子で干渉測定を行う。上の写真でわかるように、この装置はルビジウム原子の一次元アレイから構成されており、これを蒸発させて磁気光学トラップ (MOT) に搭載する。アレイに異なるレーザーを照射し、得られた画像をカメラで観察することで、AIベースの強化学習と制御技術を利用して加速度を計算。同社のアプローチの利点は、ソフトウェア制御によるリアルタイム再構成が可能であること、コンパクトなフォームファクタを持ち、高感度のためにスケールアップでき、そして非常に堅牢であることだ。


この加速度センサー技術については同社のプレスリリース を参照。また、本技術の詳細を説明した技術論文が arXiv に掲載された。



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原記事(Quantum Computing Report)

https://quantumcomputingreport.com/


翻訳:Hideki Hayashi

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