美国麻省理工学院(MIT)研究人员报道，利用“量子脉冲异象”将极大地提高雷达、声纳、全球定位系统(GPS)以及其它目标定位仪的精确度。

　　MIT电子研究实验室的机械工程副教授Seth Lloyd、博士后助手Vittorio Giovannetti和Lorenzo Maccone，在一期《自然杂志》上提出，利用某种量子脉冲的这种奇异性质可以创造一个更精确的目标定位仪。

　　Lloyd说，“我们把这种方法叫做QPS——量子定位系统。”

　　研究人员说，虽然QPS不可能很快代替GPS，但是随着产生某种量子脉冲的技术的提高，QPS可能出现在高精确度低功率应用较为重要的领域，如卫星定位系统。

　　雷达、声纳、激光雷达(一种类似雷达的发射脉冲激光而不是微波的装置)、以及全球定位系统，都利用时钟同步进行目标的空间和时间定位。也就是说，这些技术通过从一个地方到另一个地方发射光脉冲或声脉冲并反射回来的方式，确定某特定时间点上物体的位置。然后，他们再确定脉冲到达参考点的时间。目标定位的精确度取决于脉冲到达时间的测定精确度。

　　Lloyd说，“我们的工作证明，利用“量子脉冲异象”原则上可以极大提高脉冲到达时间的测定精确度。量子力学的反直觉特征，如混乱(entanglement)(比经典力学‘更多的’或更大的量子相关性)、挤压现象(squeezing)(量子噪音水平降低到半经典力学极限以下)，可以被用来克服这些过程中的经典力学限制。”

　　光脉冲到达时间的精确性由脉冲的光谱、带宽和脉冲中光子数量以及功率决定。

　　由量子力学可知，精确度提高取决于量子脉冲中光子数的多少。100个光子可以使精确度比传统极限提高10%，1百万光子可以使精确度比传统极限提高1000倍还多。

　　准备所需状态的大量光子很困难，需要精确地应用非线性光学和光子学。但是研究人员说，只用两个光子的QPS验证可以立即进行。除此之外，研究人员说，可能实现一些量子密码方案，使窃听者无法得到其想要知道的目标位置信息，这就是说QPS技术可以被用于高度安全的场合。

　　这项研究工作是“大学研究倡议计划”里面的一个多学科研究项目，由高级研究发展活动机构(ARDA)、国家侦察办公室(NRO)和军队研究办公室(ARO)提供经费。