Photo by Mark Cruz
无论是开车出行、飞机航行，还是自动驾驶汽车的行驶，现代生活的出行方面几乎离不开 GPS 导航。但你能想象一个不再依赖 GPS 的世界吗？英国女王大学正与英国政府及其他高校机构合作，通过量子技术的创新研究，让这一愿景逐渐成为现实。
2024年7月26日，英国政府数字、科学、创新与技术部（DSIT）国务大臣 Peter Kyle 宣布将投资1.6亿英镑支持量子技术的发展，并在全英范围设立五个量子研究中心，以推动尖端科技的应用，确保未来医疗保健、国家安全、基础设施、计算和金融领域的可持续发展。
英国女王大学将参与其中的量子定位、导航与定时中心项目（Quantum Enabled Position, Navigation and Timing，简称 QEPNT），目标是彻底革新飞机、潜艇以及自动驾驶车辆的导航技术。这一计划有望使未来的车辆配备量子传感器，从而让传统的 GPS 技术逐步退出历史舞台。
项目启动仪式
现有的GPS技术依赖于卫星通信，然而这种通信模式极易受到天气变化及人为干扰的威胁。如果医疗、交通、媒体和能源等关键行业因此受到影响，可能会给社会带来巨大的连锁反应，导致严重的经济损失。此外，卫星通信在室内或地下的表现也不尽如人意。
图片来自网络
QEPNT 中心专注于开发可靠的量子定位系统，帮助飞机在 GPS 信号受到干扰时仍能正常运行，潜艇在不浮出水面重新连接卫星的情况下也能维持导航能力，自动驾驶车辆在没有 GPS 信号的区域内亦可安全运行。
QEPNT 中心的潜在应用还包括原子钟和激光雷达（LiDAR）传感器，后者通过光束测量距离，为定位、导航和定时提供更加可靠的解决方案。未来，这些技术将广泛应用于公路、铁路及地下交通系统，甚至在移动设备的室内导航中提供更好的定位服务。
图片来自UKRI
英国女王大学电子、电气工程与计算机科学学院 Mehrdad Dianati 教授将领导大学在 QEPNT 中心的研究工作，主要负责自动驾驶车辆领域的量子定位技术开发。他表示：
Mehrdad Dianati 教授
英国女王大学
量子定位技术前景广阔，能够有效解决自动驾驶车辆系统中的一些最具挑战性的定位问题，而现有的传统技术在这些问题上表现往往不佳。我们女王大学的研究团队非常高兴能够参与 QEPNT 的前沿研究，评估并设计实用的量子定位系统，为自动驾驶车辆领域提供创新解决方案。
图片来自网络
格拉斯哥大学詹姆斯·瓦特工程学院的 Douglas Paul 教授是 QEPNT 的首席研究员，他强调英国目前依赖 GPS 信号的关键基础设施面临技术故障或恶意干扰的风险。他表示：
Douglas Paul 教授
格拉斯哥大学
英国的大量关键基础设施依赖于GPS信号来获取精确的时间、方向和速度。而目前，这些卫星连接易受技术故障或恶意行为（如信号干扰）的影响。这个全新的研究中心将致力于开发新型的原子钟、量子陀螺仪和量子加速度计。将这些技术整合到未来便携且可负担的设备中，将有效减少我们对卫星的依赖，提供本地测量位置、导航和定时的新方法。与现有技术相比，这些新型设备将能够在室内、地下及任何气候条件下正常工作，助力提升英国的国家安全，并为相关行业带来更多应用机会。
国务大臣 Peter Kyle 总结道，英国政府通过加速量子技术的应用，力求在未来保持全球竞争力，并通过科技创新带动经济增长。他还呼吁各界关注这一波科技变革带来的广泛应用和经济效益。
图片来自网络
除了 QEPNT 中心外，英国政府还成立了另外四个量子研究中心：
Q-BIOMED（伦敦大学学院和剑桥大学）：该中心旨在利用量子技术革新疾病的早期诊断，例如通过量子增强的血液测试快速、廉价地诊断传染病和癌症，使用便携式设备为英国国家医疗服务体系（NHS）节省时间和成本。
QuSIT（伯明翰大学）：该中心专注于突破量子传感、成像和定时的技术障碍，应用领域包括量子脑部扫描仪（用于痴呆症研究）以及探测气体泄漏和隐藏物体的摄像设备。
IQN（赫瑞瓦特大学）：该中心目标是构建全球互联的量子网络，即“量子互联网”，通过连接多个量子计算机提供巨大的计算能力，并确保未来量子计算服务的安全接入与通信。
QCI3（牛津大学）：该中心致力于开发英国在量子计算机领域的核心技术，预计到2030年，全球量子计算市场价值将达1.3万亿美元。
源于1845，至臻世界
欢迎加入英国女王大学
用卓越科研，一起开启新未来
注：本文内容来源于英国女王大学官网新闻《Queen’s driving new, non-GPS technologies across UK》。欢迎点击文末的“阅读原文”，跳转阅读英文原文，了解更多信息。
THE世界大学
排名前200
英国罗素集团
大学成员
雅典娜天鹅奖
金奖
女王周年纪念奖
Queen's University Belfast
英国女王大学
微信服务号
↑关注 Get ↓
大学多元信息
北爱贝法分享
微信订阅号
↑关注 Get ↓
大学课程信息
招生政策更新
