研究人员朝着制作手持式“量子指南针”迈出了至关重要的一步，这可能有一天可以帮助人们在没有全球定位系统（GPS）的情况下导航。
科学家成功地将激光系统微型化，该激光系统通常是冰箱的大小，以执行称为ATOM干涉法的传感技术。该系统现在适合硅微芯片，该团队于7月10日在期刊科学进步。
“我认为这真的很令人兴奋，”研究负责人作者Ashok Kodigala，是阿尔伯克基桑迪亚国家实验室的一名硅光子科学家 陈述。 “对于许多不同的应用程序，我们在小型化方面取得了很多进展。”
像光一样，电子有时会像波浪一样行事。原子干涉法利用该特性来精确测量加速度，旋转和角速度。这些变量可以帮助量子指南针用户在不使用GP的情况下测量和跟踪自己的位置，这依赖于在设备和卫星之间不断传输信号。
与发出光束的激光不同，原子干涉仪会发出超级冷原子的光束，然后使用光而不是镜子来操纵束。干涉仪测量不同路径上的原子之间的相位差异 - 波的峰和谷之间的峰值和槽之间的差异。在两条路径上的能量的任何变化，例如从与光的相互作用接收能量的原子，都会将原子移入和偏移。科学家可以使用它来测量原子的加速速度。
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通常，制作量子指南针所需的六个原子干涉仪会填满一所小房子。但是，科学家通过利用光子集成电路（一种现有的微型激光技术）来构建微型调节器，从而使系统的一部分变得越来越小，从而使光束的频率用于不同功能。
不过，调节器面临着自己的挑战。他们经常添加“回声”，称为边带，需要抑制该仪器正常工作。通过仔细调整控制调节器的无线电频率，团队降低了不需要的边带的强度100,000倍。
科迪加拉在声明中说：“与那里的情况相比，我们已经大大提高了性能。”
尽管取得了进展，但微小的量子指南针尚未准备好上架。科学家仍在努力将其他组件微型化，并将它们全部整合到一个芯片中。但是团队已经在缩水方面取得了进步 系统的其他部分并加强微妙的设备，以防止振动，冲击和辐射。
最终，量子指南针可以帮助人们在不可用GP的区域或GPS信号被阻止时在冲突区域中导航。以及为支持指南针提供的技术而开发的技术，可以在其他部门（例如LiDar和）中找到用途量子计算。
“我对看到这些技术进入真实应用非常热情，”研究合着者彼得·施温特桑迪亚（Sandia）的一位量子传感科学家在声明中说。
