航空宇宙ビジネス短信T2:軍事航空、空軍、海軍、安全保障、地政学、ISR、新技術をお伝えします

  iStock illustration 量子センサーがGPSを置き換える可能性 世界の政府機関や企業の研究所では、原子レベルの運動や電場・磁場の変化を検出する技術を改良しようと、研究者がしのぎを削っている。 原子の既知の特性の微細な変化を発見すれば極めて精密で正確な測定が可能になる---これが量子センシング技術である。 　様々なアプリケーションに適するが、ナビゲーションに量子センシングを応用することが国防総省が最も関心を寄せている分野である。中国やロシアのような技術的に洗練されたライバルが、米軍が依存するGPS信号を破損したり無効化できるとの認識が広まりつつあるため、米国の戦闘員はGPSが無効化された環境での作戦を想定した訓練を日常的に行っている。 　海軍研究所NRLの研究物理学者ロジャー・イーストン Roger Easton による研究がGPSの基礎となり、1977年にGPS信号を送信する最初の衛星NTS-2の打ち上げにつながった。今日、NRLの量子光学 Quantum Optics 部門責任者アダム・ブラック Adam Black は、GPSに代わるナビゲーション技術である慣性航法に量子センサーを適応させている。 　「原子慣性技術を使えば、このようなことが可能となるのは数年先だと考えています」とブラックは言い、量子慣性計測ユニットについて、現在研究所で量子センシングの研究開発に使用されている大型の固定装置よりもはるかに小型化できる可能性があると説明した。 　慣性航法は、加速度計、ジャイロスコープ、コンピューター（慣性計測ユニット、IMUと総称される）を用い、外部参照を必要とせずに、移動物体の位置、向き、速度を連続計算する。1960年代から軍用機や兵器の誘導に使われていたこの技術は、1990年代初頭までにGPSに取って代わられた。 　GPSよりも破壊の影響を受けにくい量子センサーを使った慣性航法は、GPSと同等かそれ以上の精度で航行できる方法として注目されている。 　軍艦、潜水艦、航空機のようなダイナミックな環境で使用できる量子センシングデバイスで最大のハードルの1つは、十分な小型化とエネルギー効率を実現することである。これまでに開発された量子センサーでは小型化すると、精度や正確さも低下する。NRL、陸軍研究所、空軍研究所、そして民間企業の研究者が取り組んでお