- Nitride Global 研發釐米級量子傳感器以解決無法獲得 GPS 信號的導航問題。
- 該項目將評估微波原子晶片量子傳感器的可行性，並獲得美國空軍合約支持。
- A-MAC 架構旨在將微波鏈路整合至單一電路板上，提升微型化能力。
- 該技術可應用於超音速飛行器、無人機及自動駕駛車輛等多個領域。
Nitride Global，一家美國專注於先進熱管理、介電體及半導體材料的開發公司，將研究一款釐米級量子傳感器，旨在支援在無法獲得 GPS 信號的情況下進行導航。該公司於 9 月 14 日宣佈，已獲得美國空軍部的 AFWERX 小型企業創新研究第一階段合約。該項目將評估微波原子晶片量子傳感器在精確導航和遠程重力測量中的可行性。這款名為原子干涉微波原子晶片（A-MAC）的裝置，將利用 Nitride Global 的鋁氧氮平台進行評估。
無衞星信號導航
針對無法獲得 GPS 的挑戰
該項目針對在 GPS 信號可能遭到幹擾、欺騙或完全無法獲得的環境中，空軍和衞兵所面臨的挑戰。傳統的慣性導航系統隨著時間累積誤差，缺乏定期的衞星更新會導致位置不確定性增加，限制了平台獨立運作的時間和距離。原子干涉儀則提供了一種潛在的替代方案，因為它們可以根據物質波的波長來測量加速度和旋轉。Nitride Global 表示，這些系統是迄今為止展示出來的最穩定的慣性傳感器之一。
然而，大多數領先系統仍需佔用超過一米的實驗室工作台空間。根據該公司的說法，微型化的主要障礙在於包裝材料，而非其基礎物理。
將微波硬件整合至單一電路板
微波硬件的整合
Nitride Global 的 A-MAC 架構旨在將分散的微波鏈路整合至一個單一的集成電路板上。其薄型、符合曲面的 AlON 介電材料將使微波路由、耦合結構及捕捉幾何形狀可位於同一堆疊內。熱量將通過金屬向外傳導，而不是通過大型陶瓷基板。其目標是創建一種適合於對尺寸、重量及功率要求嚴格的平台的釐米級架構。Nitride Global 將與威廉與瑪麗學院的物理學副教授 Seth Aubin 博士合作。
Aubin 的原子物理小組將作為分包商及研究夥伴參與，並帶來超過十年的微波原子晶片捕捉及相關捕捉物理的研究經驗。
從實驗室到爭奪環境
潛在應用與商業價值
該技術最終可能支援獨立於衞星的定位、導航及計時，應用於超音速飛行器、無人機、軌道系統、水下平台、自動駕駛地面車輛及無人機攔截器。商業應用可包括資源勘探、基礎設施監測及地下映射。「量子慣性傳感受限於與十年前的電力電子相同的原因：限制來自於包裝，而非物理。若微波路由及熱管理能在同一材料系統中進行，儀器就能小型化到可搭載飛行的程度。」Nitride Global 的首席執行官 Mahyar Khosravi 指出。
該公司目前正尋求航空航天及國防整合商的意見，以界定傳感器的外形、環境要求及性能門檻。
量子傳感器技術的未來潛力
隨著全球對高精度導航需求的增加，Nitride Global 的量子傳感器技術顯示出重要潛力。該技術不僅能在 GPS 信號受限的環境中提供可靠的導航解決方案，還能應用於多種高科技領域，如無人機和超音速飛行器。這種微型化的量子傳感器有望突破傳統慣性導航系統的限制，並促進航空航天及國防領域的創新。透過與學術界的合作，該公司能夠加速技術的商業化進程，進一步提升其市場競爭力。