~~引用ここから~~

1: ししゃも2人前 ★@\(^o^)/ 2014/05/22(木) 23:27:52.51 ID:???.net

「量子コンパス」(Quantum Compass)という技術をご存じだろうか?

位置情報システムとしては人工衛星を使った「GPS」(Global Positioning System)がメジャーな存在であり、現在スマートフォンなどで利用されているA-GPSは、この衛星システムに地上の携帯アンテナやWi-Fi情報を加えて位置特定速度や精度を向上させたものだ。

一方で量子コンパスは、こうした固定のアンテナや衛星等に頼らず、地磁気等の情報のみを取得してデバイス単体で位置を特定できるメリットがある。


GPS以外の位置情報特定システムが求められる背景

最近では位置情報システムというと、ごく自然に「GPS」というキーワードが出てくるが、GPS自体はアメリカ合衆国が運用するシステムであり、これを多くの機器がそのまま利用しているに過ぎない。

地表における詳細な位置を特定するというのは航空機や船舶の運航、情報収集において非常に大きな意味を持っており、GPSももともとは軍事目的として30?40年ほど前から研究や配備が続けられてきたものだ。

現在のGPSも、その過程で打ち上げられた衛星の一部がそのまま運用されてきたもので、準同期軌道という静止軌道より低い軌道を約30個の衛星が周回して地上全土をカバーしている。

GPS受信器は、現在位置からこの衛星のいくつかが出している信号をキャッチし、誤差計算を加えた上で正確な位置を割り出している。

だが、元が軍事用途を中心としたものであり、GPSが現在の形で開放されたのはここ15年ほどのことだ。
以前までは「Selective Availability」という仕組みがあり、軍事用途では誤差数メートルほどの正確な位置情報が取得できるようになっている一方で、一般にはこれにダミー情報を加えて範囲100mほどの誤差まで落とした情報を提供するようにしていた。

これが、1996年にビル・クリントン大統領(当時)によって「デュアルユース」という一般開放に向けた指針が示され、2000年5月の段階でようやく「Selective Availability」が解除され、今日のGPSの形で利用できるようになった。
今日、GPS技術は進化を続け、スマートフォンのような小型デバイスであってもごく一般的に搭載されるようになったのも、デュアルユースによる解放後の技術開発があったからだといえる。

続きはソースで


イギリス国立物理学研究所(The National Physical Laboratory、NPL) によるプレスリリース
http://ascii.jp/elem/000/000/896/896789/001_248x.jpg
NPLによる観測用チップ
http://ascii.jp/elem/000/000/896/896790/002_248x.jpg


ASCII.jp
http://ascii.jp/elem/000/000/896/896793/



引用元: 【新技術】「量子コンパス」はGPSを置き換えるか?プロトタ イプが3~5年で登場?[5/22]


スポンサーリンク
4: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/22(木) 23:35:47.94 ID:DuaU9K7A.net

ジャイロコンパスを越えて、量子スピンに至ったわけか

胸熱だな


5: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/22(木) 23:45:49.75 ID:5sHA1Bl6.net

高精度な磁気センサーってこと?地磁気なんて鉱物やなんやらで同じ緯度でもバラつきありまくりだろ
地震なんか起きたら狂いまくるような


6: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/22(木) 23:48:38.81 ID:xn+oXTye.net

量子コンパスの原理について>>1はなにも説明してない気がするのだが・・・


7: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/22(木) 23:56:30.69 ID:xTQsLOOW.net

変化量測定だと意味がない気がするんだけど


8: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/23(金) 00:03:18.48 ID:UMJ2zT9g.net

人工の星の電波降り注ぎ 絶えず我を導きにけり


9: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/23(金) 00:09:43.68 ID:aYh3IaMk.net

3040年も前から研究してるのかよ
すげーな、ぉぃ


10: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/23(金) 00:12:16.75 ID:GtbIatgu.net

渡り鳥は似たような機構が体内にあって方向を間違えずに海を渡れるとかいうのが最近の研究であったような気がする。


11: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/23(金) 00:22:38.54 ID:32Jyo1xC.net

今と違うのは衛星を打ち上げなくてもいいのと、潜水艦が便利になることと、他国からの干渉を受けなくてもいいところか
つまり技術的に劣勢な国にとって有利ということか
中国メシウマだな


24: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/23(金) 05:04:37.14 ID:r0VVL34A.net

>>11
逆、ていうか技術的に劣勢な国が有利になることはない

GPSは初打ち上げが1978年の古い技術で公開情報も多いから
今なら技術的に劣勢な国でも十分な予算さえあれば模倣可能だが
こういう最先端技術は基礎研究や素材の開発や入手からつまずく

しかも民間市場では現状のGPSで十分間に合わせることができるので
そう簡単に民生品は登場しないだろうからコピーも出来ない


12: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/23(金) 00:32:49.25 ID:ZBga/58i.net

方位だけ分かっても位置は分からないと思うんだが。
加速度積分すんなら従来と変わらんし。


13: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/23(金) 01:29:21.53 ID:QHnSAZhf.net

どうやってスタンドアロンで位置を割り出すのか、さっぱりわからん

途中でGPS使えなくなっても東西南北への進行方向がよくわかるから、補完に使える!ってだけのこと?


14: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/23(金) 01:29:35.22 ID:+VT2nO1t.net

漁師にコンパスは必需品

 遠洋ともなればなおのこと


17: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/23(金) 02:10:20.47 ID:cq42zShS.net

なるほど解らん


18: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/23(金) 02:32:25.33 ID:CQFD62I7.net

アメリカとロシアは昔、基礎研究やってたから強いんだろうな。


20: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/23(金) 02:43:07.52 ID:7v1ZlebQ.net

緯度によって、地球の磁気の強さは違うから、緯度はわかるだろう
問題は、経度をどうやって割り出すかだな
地球の磁気が一定かあるいは、規則性があるなら
磁気地図を作成すれば、経度も判明するのかな
この
量子コンパスが極小チップになれば
日本国内だけでしか動作しない製品
なんてのが開発可能になる訳だ
支那や朝鮮に不正輸出されたら、位置情報で動作しない機器とか開発可能になれば
いろいろと便利になるわなぁ


26: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/23(金) 07:30:39.15 ID:3VjFy6/l.net

>>20
地球表面の詳細な地磁気マップを作成出来れば出発点さえわかれば位置特定出来るかもしれない。

GPSがいらない利点はあるが、別の方向で高い難易度が必要とされるな。


21: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/23(金) 03:59:24.20 ID:D4bLLxNF.net

元記事も>>1の引用も肝心のことがわからないな。
こういうことらしい。

・レーザー冷却などで少量の原子を極低温にして
 ボーズアインシュタイン凝縮体(BEC体)にする
・BEC体の原子は干渉することができるくらい綺麗な物質波(原子波)になっている

・この物質波を二つの経路に通す。例えば光子一つの反跳を受けた
 原子波と二つの反跳を受けた原子波。
 物質波は外部加速度の影響を受けるが初速ベクトルが異なるから
 距離の異なる経路を通る。再び反跳させて同じ場所へ導き二つの波の
 干渉を調べると外部加速度ベクトルを高精度で逆算することができる。

・加速度以外に、電磁場や回転など、干渉計とかソリトン運動などで
 調べられることなら色々なセンシングに応用が利く。


22: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/23(金) 04:01:02.75 ID:HWtY/wqM.net

鳥の目には「クリプトクロム」というタンパク質を含んだ特殊な視覚細胞が存在することが明らかになった。
光子が目に入り、クリプトクロムにぶつかると「量子もつれの状態で存在する電子」にエネルギーが供給される。

地球の磁場のみの影響下にあるコマドリは、方角を間違えることなくアフリカへと渡りを行なうことができるが、
地球磁場のほかにもう1つ振動磁場の影響が加わると、コマドリの体内コンパスは正常に働かなくなることが証明された

だそうだ。


25: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/23(金) 05:12:00.47 ID:6yvmkKdR.net

>>22 そう、これ 鳥は青いもやの様な地磁気パターンを見ながら渡る


28: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/23(金) 09:45:38.12 ID:VdJMm10+.net

>>25
鳥は「方向をなんとなく感じて飛んでる」のじゃなく、
道路標識のように目で見て判断して飛んでるということか?


23: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/23(金) 04:22:14.18 ID:lVj2OH90.net

民生品にはなりそうにねえな


27: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/23(金) 09:13:23.59 ID:bOhA97+j.net

オーバーハウザー磁力計のことかな?
いずれにせよコンパス+加速度計じゃないと位置決定はできないとおもう。


29: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/23(金) 09:46:53.75 ID:47FviKMS.net

宇宙から飛んでくる素粒子のうち,強いものの方向をいくつか検出して位置を割り出すとかできないの?


30: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/23(金) 09:48:45.78 ID:VdJMm10+.net

>>29
それだとちょっとした太陽フレアの影響で使えなくなりそう


31: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/23(金) 09:50:03.28 ID:GfqqTmqL.net

やっぱ海の男の感が一番信頼できるってことだな


32: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/23(金) 10:15:25.02 ID:hPd35Iaf.net

さすがに精度低すぎるだろ
今と同じコストでのGPSの精度も向上してるだろうし


33: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/23(金) 10:15:55.51 ID:1x+1wpTL.net

訳「みちびき打ち上げるな」


34: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/23(金) 10:25:41.20 ID:c8Niw6Kb.net

たいそうな名前がついているが、早い話が地磁気を読む高精度コンパス。
磁場は、世界各地で偏差が複雑で常にすこしづつ変化してるから、リファレンスを
修正し続けなければならないし、方位はわかるが緯度経度はわからない。
原理は面白いけど、工業製品としてそこまでやるメリットはないだろう。
原理はレーザジャイロみたいなもんだろうし、たぶん絶対0度近くまでの冷却が必要。
すでにある宇宙空間と地上の電波施設を使うのがもっとも低コストで確実なのではないかな。


36: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/23(金) 10:52:44.69 ID:dacjqqcd.net

>>34
工業製品としてはメリットなくても軍事的にはあるんじゃないか?
中国が開発してる衛星破壊兵器が無意味になる


35: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/23(金) 10:39:46.56 ID:zjbWte8T.net

N極とS極は地球が誕生してから数百回逆転している。
平均すると100万年に1回だから、人類誕生以前の話だが。


37: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/23(金) 11:33:09.12 ID:+hBmY+Gt.net

3040年前から研究してようやく見えてきたって事か
~~引用ここまで~~