DARPA 正專注于推進量子傳感器的研究，以應對定位、導航和授時（PNT）以及軍事應用中的情報、監視和偵察（ISR）方面的挑戰。最新一項名為“魯棒量子傳感器”（RoQS）的新計劃旨在提高能夠探測地球磁場的量子傳感器性能，特別是在 GPS 失效的情況下。盡管當前的量子傳感器在檢測磁場、電場、加速度、自旋等方面展示了出色的實驗室性能，但當它們被放置在移動平臺上時，由于振動和場梯度等環境因素影響，這些傳感器的性能會下降。

RoQS計劃通過整合創新量子物理技術來克服這些挑戰，克服平臺引起的干擾，確保在實際環境下的穩定性能。DARPA計劃與承包商和平臺制造商合作，測試和將這些傳感器集成到軍事平臺上。量子傳感器的開發被視為在探測潛艇、地下結構和核材料等隱匿目標探測方面的重大應用前景，提供了潛在的軍事優勢。

美國五角大樓的國防高級研究計劃局（DARPA)將很快會啟動一項新計劃，開發更強大的量子傳感器，以便在全球定位系統發生故障時可探測地球的磁場。根據一份特別通告，量子傳感器將在美國軍事平臺上使用。五角大樓官員認為，量子傳感器在定位、導航和授時（PNT）以及情報、監視和偵察（ISR）方面具有廣闊的前景。

然而，在部署這項技術時會遇到一些挑戰，DARPA 希望通過啟動一項名為 '魯棒量子傳感器'（RoQS）的新計劃來應對這些挑戰。該計劃旨在將量子傳感器引入國防部平臺。雖然量子傳感器已在多種模式（磁場、電場、加速度、自旋、湍流）下表現出了卓越的實驗室性能，但一旦傳感器被放置在移動平臺上，其性能就會因電場、磁場、場梯度和系統振動而下降。RoQS 試圖通過量子傳感的創新物理學方法來克服這些挑戰。

特別通知以及最近在 Sam.gov 上發布的未來計劃公告中寫道：即將開展的 RoQS 計劃旨在開發和演示量子傳感器，這些傳感器能夠從原理上克服平臺干擾因素造成的性能下降，并在政府提供的平臺上進行演示。

DARPA隸屬于美國國防部負責研究與工程的副部長辦公室，DARPA希望將 RoQS 開發的傳感器過渡到美軍平臺上，并通過相關的記錄項目幫助滿足需求。為此，該機構打算與承包商和平臺制造商合作，確定量子傳感器集成系統，并與政府平臺所有者合作，在項目結束時促進集成和測試。

五角大樓官員和其他人員一直在努力使量子技術在現實世界中的應用更加成熟。量子疊加--或量子系統同時存在于兩種或兩種以上狀態的能力--以及糾纏。糾纏是 '系統中的兩個或更多量子對象可以內在地聯系在一起，對其中一個對象的測量決定了對另一個對象的可能測量結果，而不管這兩個對象之間的距離有多遠'。

盡管國防部官員看到了量子能力在計算、加密和通信等其他領域的潛在用途，但許多觀察家認為傳感是五角大樓近期最成熟的應用。

國防部負責研究與工程的副部長辦公室量子科學首席主任約翰-伯克（John Burke）6月在 '國防一號'（Defense One）主辦的一次技術峰會上說，這是 '迄今為止我們了解最多的應用'。

在未來的運行環境中，如果全球定位系統無法使用或性能下降，這種能力可以提供全球定位系統的替代方案。

你可能聽說過干擾和欺騙等問題。因此，我們正忙于研究其他量子技術，以便在作戰人員的邊緣輸入定位和定時信息，伯克說，'這就是我們最早的研究方向。在這一框架下還有一系列技術。我們正在大力推進這項工作。因此，即使是今年2024 年，我們也有大約 1 億美元的資金用于這方面的工作。

五角大樓一直在利用其 '加速創新技術的采購和應用'（APFIT）計劃來購買新一代原子鐘，這些原子鐘可能會被投入到一些 '戰略資產 '中。他補充說，今天，第一波新的量子技術浪潮正在真正到來。

CRS 報告指出，量子傳感器的成功開發和部署可以提高對敵方潛艇、地下建筑、核材料和電磁輻射等的探測能力，從而幫助美軍發現隱匿的目標和敵軍。

對于 ISR 來說，遙感能力和許多不同種類的技術是一個總括。比如磁強計，可以發現磁性物體。他指出，目前，量子技術 '有點昂貴'。但對于某些軍事戰略任務來說，這并不昂貴。因此，我們正在從那些與任何東西--潛艇、戰略轟炸機、遠程導彈這些資產-相匹配的任務入手，開始植入新技術，'他說：'我們有一種叫做磁力計的東西，可以安裝在系統中，用于磁導航。它非常強大。我們對此感到非常興奮。一旦我們掌握了這些技術，我們就可以開始建立制造基地，首先是在國防部。這就是我們所走的道路。但我認為，從長遠來看，你會看到這類技術擴散到民用領域'。

來源：戰略前沿技術