擺脫衛星依賴：量子感測技術如何走出實驗室，成為導航與通訊的新防線？

衛星導航的隱形危機

全球導航衛星系統（GNSS）已成為現代社會運作的基石，從智慧型手機地圖、航空導航到電信網路與軍事行動，無一不依賴衛星訊號。然而，隨著地緣政治緊張局勢升溫，針對 GNSS 的干擾（Jamming）與欺騙（Spoofing）事件日益頻繁，加上衛星訊號在水下、地下或極地等環境難以發揮作用，各國正積極尋找替代方案，以降低對單一技術來源的依賴。

冷原子技術：走出實驗室的量子感測

量子感測技術被視為解決此困境的關鍵。Aquark Technologies 執行長 Andrei Dragomir 解釋，該公司研發的「冷原子」硬體，利用雷射與磁場將原子冷卻至接近絕對零度（約零下 273.149996°C），讓原子處於極度穩定且敏感的狀態。在這種狀態下，原子能偵測到傳統感測器無法察覺的微小重力、加速度或磁場變化。

冷原子硬體利用雷射與磁場捕獲並冷卻原子雲，直到它們幾乎完全靜止。為了產生最高精準度，原子需要盡可能長時間不受干擾，這意味著必須消除雜訊並平均隨機變化。

過去 40 年來，冷原子技術多侷限於實驗室環境，而 Aquark 目前的核心任務是微型化，將這些複雜系統轉化為更小、更便攜且堅固的裝置，使其能應用於現實世界。

混合系統：導航與通訊的備援方案

面對導航技術的未來，Dragomir 指出，量子感測並非要徹底取代 GNSS，而是作為現有系統的輔助與備援。目前常見的替代方案包括相機與光達（LiDAR），但這些技術受限於視野與地圖依賴；而量子導航則能透過測量重力或磁場來定位，儘管目前仍受限於高解析度地圖的缺乏。

Aquark 目前正專注於開發地面高精準度定時源，目標是建立局部的「類 GPS 氣泡」。這對於電信產業尤為重要，因為 5G 與 6G 網路需要奈秒級的同步。若發生太陽閃焰或局部干擾導致衛星訊號中斷，冷原子時鐘能確保網路持續運行。這種抗干擾、無法被欺騙的特性，不僅能強化國防安全，也能提升民航與科學探索在極端環境下的導航能力。

Dragomir 強調，雖然將高精準度定時與加速度、旋轉測量整合為完整的慣性導航系統仍需數年研發，但這將帶來更佳的能源效率、自主導航能力與數據通訊安全性。