最近，两架飞往爱沙尼亚的芬兰航空(finair)飞机不得不在短时间内连续改变航线并返回赫尔辛基，原因既不是机械故障，也不是恶劣的天气，而是GPS拒绝。

　　GPS拒止是指故意干扰商用飞机使用和依赖的导航信号。这并不是一个新现象:国际航空运输协会(IATA)长期以来一直提供GPS通常不可用或不可信的地区地图。

　　但是，随着欧洲、中东、亚洲地区的冲突蔓延，GPS干扰和欺骗成为经济和战略影响力的武器，人们的担忧正在迅速增加。

　　几个敌对国家已经知道使用虚假(欺骗)GPS信号来干扰空中运输、航运和贸易，或破坏冲突地区的军事后勤。最近关于反卫星武器的讨论再次引发了人们的担忧，即有人会蓄意采取行动，通过破坏全球定位系统来破坏经济。

　　GPS在我们的日常生活中变得如此普遍，以至于我们几乎没有想到它当它不可用时会发生什么

　　GPS中断将导致许多在线服务不可用(这些服务依赖于基于GPS的网络同步)，车载卫星导航故障，以及手机上没有基于位置的服务。

　　美国和英国的分析都发现，停电的临时经济成本约为每天10亿美元(46.7亿令吉)，但战略影响可能更为显著，特别是在冲突中。

　　俗话说，步兵赢得战斗，后勤赢得战争。由于严重依赖同步通信网络、一般指挥和控制以及车辆和物资定位和跟踪，在没有GPS的情况下运行军事物流供应链几乎是不可想象的。所有这些都集中依赖于全球定位系统，而且都很容易受到干扰。

　　大多数大型军用、商用船只和飞机都有专门的GPS备用导航系统，因为事实上，GPS还没有出现

　　GPS并非在所有环境下都可用——地下、水下或高纬度地区。GPS的替代方案依赖于可以在当地测量的信号(例如，指南针中使用的运动或磁场)，因此即使GPS不可用或不可信，船只也可以导航。

　　例如，惯性导航使用特殊的加速度计来测量车辆的运动，就像你旋转手机时帮助它重新定位的加速度计一样。通过测量车辆的运动情况和牛顿定律，你可以计算出一段时间后你可能的位置。

　　其他“alt-PNT”方法利用磁场和引力场的测量来帮助导航，以对抗地球表面附近这些变化的已知地图。此外，超稳定的本地部署时钟可以确保通信网络在GPS中断期间保持同步(通信网络通常依赖GPS定时信号保持同步)。

　　尽管如此，我们还是依赖GPS，因为它比备份要好得多。在定位和导航方面，要想获得良好的性能，通常需要显著增加系统的复杂性、尺寸和成本，这限制了在小型车辆上的部署选择。

　　不幸的是，由于使用中的测量设备的不稳定性，这些替代的导航方法也容易出错——信号只是随着时间的推移，随着环境条件的变化，或随着系统的使用年限而逐渐变化。

　　我们保留了今天的替代方案，为关键的军事和商业应用提供支持，但我们正在寻找比目前可用的更好的东西。这个东西看起来是由量子传感器驱动的量子保证导航。

　　量子传感器依靠自然法则来获取以前无法获得的特征，从而提供了极高的灵敏度和稳定性

　　因此，量子保证导航可以提供对GPS中断的防御，并实现转型的新任务。

　　最先进的量子保证导航系统结合了多个传感器，每个传感器都会接收与导航相关的独特环境信号，就像自动驾驶汽车结合激光雷达、摄像头、超声波探测器等一样，以提供最佳性能。

　　这从新一代改进的量子惯性导航开始，但量子传感使我们能够通过访问以前在现实环境中基本上无法访问的新信号而走得更远。

　　虽然这可能令人惊讶，但地球表面的重力和磁场并不是恒定的。我们有这些量的微小变化的地图，长期以来一直用于矿产勘探甚至地下水监测。我们现在可以将这些地图重新用于导航。

　　我们正在建造新一代的量子重力仪、磁力计和加速度计——由原子的量子特性驱动，足够灵敏和紧凑，可以在真正的交通工具上测量这些信号。

　　最大的改进来自增强的稳定性。原子和亚原子粒子不会改变、老化或退化——它们的行为总是一样的。这是我们现在准备利用的东西。

　　使用量子保证的导航系统，即使在很长一段时间内无法使用GPS，车辆也可以精确地定位自己。不是像当今最好的军事系统所能做到的那样，仅仅几小时或几天，而是几周或几个月。

　　在量子传感方面，我们已经实现了量子优势——当量子解决方案明显优于传统解决方案时。目前的任务是将这些系统从实验室带到现场，以提供真正的战略优势。

　　这可不是一件容易的事。真实的平台受到干扰、恶劣条件和振动的影响，这些因素共同抵消了我们所知道的量子传感器可以提供的好处。

　　在最近的前沿研究中，新的人工智能软件可以用来提供将量子传感器放置在真实移动平台上所需的鲁棒性。合适的软件可以保持系统的功能，即使它们受到船只和飞机的震动和干扰。

　　为了防止芬兰航空事件的重演，真正的量子导航系统现在开始进行现场测试。我们在Vector Atomic的同行最近对一种新型量子光学时钟进行了海上试验。伯明翰大学发表了在野外使用便携式重力梯度仪的测量结果。

　　有了新一代的量子传感器，我们将能够确保经济在GPS中断的情况下继续运转。从自动驾驶汽车到大型航运公司和商用航空，量子保证导航是为我们整个技术驱动型经济提供弹性的重要组成部分。- Fortune.com/The纽约时报

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