英国布里斯托大学的研究团队在《自然·通讯》发表了一项突破性成果,展示了一种新型激光测距技术。该技术即使在强烈的日光干扰下,也能实现亚毫米级的距离测量精度。研究团队成功将量子传感的核心原理转化为实用的激光系统,解决了以往因阳光和大气干扰导致系统难以在真实环境中运行的难题。
在实际测试中,该系统在布里斯托大学校园内,成功测量了女王楼与威尔斯纪念堂之间约155米的距离,精度超过0.1毫米。令人惊叹的是,该系统仅使用了与普通激光笔相当的光功率,却能在0.1秒内完成测量。研究负责人魏杰·尼博士和约翰·拉蒂里教授指出,这一成果回答了量子传感领域的一个长期疑问:即量子实验中的优势能否通过更实用的技术复现。
这项技术的核心创新在于,研究人员并未依赖真实的量子光,而是在传统激光装置中模拟了能量 - 时间纠缠的抗噪特性。通过光纤和电子调制器快速改变激光脉冲的颜色,系统生成了具有工程化相关性的信号。这些信号在过滤背景干扰时的表现与量子信号相似,且亮度比典型的量子光源高出数百万倍。此外,团队还在正午阳光和多变天气下,完成了女王楼与卡伯特塔之间超过400米的测距验证,进一步证实了该技术在实验室外环境下的可靠性。
长期以来,精确测距一直受制于环境干扰,导致光学传感技术在现实场景中难以发挥效能。现有的系统在面对阳光直射和大气扰动时往往表现不佳,特别是在长距离测量时,这严重制约了测绘、地图绘制和机器人等高精度应用的发展。布里斯托大学作为量子科技领域的传统强校,此次利用校园历史建筑进行实地测试,不仅验证了技术的可行性,也展示了其将前沿理论转化为工程应用的深厚积淀。
对于中国激光雷达与自动驾驶行业而言,这一“以经典模拟量子”的思路极具参考价值,它提示我们在追求高精度传感时,或许无需完全依赖昂贵的量子光源,通过算法与光路设计的创新,同样能在复杂光照环境下实现低成本、高鲁棒性的测距突破。
