Q-CTRLは、独自の量子磁力計と新しいノイズ除去・地図照合ソフトウェアスタックを組み合わせた量子保証航法システムを用いて、磁気異常航法(MagNav)における breakthrough を報告しました。Ironstone Opalと名付けられたこのシステムは、広範な空中および地上実験において、戦略級慣性航法システム(INS)を一貫して上回る性能を示し、最も好ましい構成で46倍の低い位置誤差を達成し、高ノイズ環境下でも内部搭載センサーで少なくとも11倍の精度向上を実現しました。達成された最高の位置精度は22メートル、つまり飛行距離の約0.01%で、INSやドップラーレーダーなどの能動的GNSSの代替手段を大きく上回りました。この実験では、様々な高度（地上から19,000フィート）、変化する環境条件下で、校正操作や事前の訓練データを必要とせずに、堅牢な性能を実証しました。 Q-CTRLのCEOであるBiercuk博士は、「Q-CTRLのチームは、単なるデバイスの技術仕様の向上ではなく、'AI-for-quantum'という独自のアプローチが新しい能力を引き出す方法に焦点を当ててきました。これらの結果は、ソフトウェアで強化された量子センサーを使用して、ジャミング不可能、スプーフィング不可能、完全に受動的な航法を、実際のプラットフォームでGPSに近い位置精度で実現できることを示しています。物理学に基づくAIが量子技術の強力な加速剤となるという我々のビジョンは、量子セクター内での進歩の予想タイムラインを覆すだけでなく、世界最大で最も資金力のある企業の一部を凌駕するQ-CTRLのようなスタートアップの役割を変革しています」と述べています。 さらに、この論文では、公開領域の磁気異常地図を使用した地上ベースのMagNavの世界初の成功実証も報告されており、搭載されたノイズが極めて高いにもかかわらずINSの7倍優れた位置決め精度を達成し、実世界の防衛および民間用途におけるGPS非依存型航法の可能性を実証しています。このシステムは比較的小型で、小型固定翼ドローンや自動運転車に搭載可能です。また、幅広い環境条件下で99.97%のアップタイムを示し、高い信頼性も実証されました。 Q-CTRLは2017年にMichael J. Biercuk教授によって設立されたオーストラリアの企業で、ノイズとエラーを低減することで量子コンピュータとセンサーの性能を向上させる量子インフラストラクチャソフトウェアを専門としています。同社は、量子コンピューティングのアルゴリズムの成功率を高めるFire Opal、量子ハードウェア研究者向けのツールキットBoulder Opal、量子学習のための教育プラットフォームBlack Opalなどのツール群を提供しています。シドニー、ロサンゼルス、ベルリン、オックスフォードにオフィスを構え、130人以上の従業員を擁し、フォーチュン500企業から学術機関まで幅広い顧客にサービスを提供しています。主な実績には、量子ソフトウェア分野で最大規模の1億1300万ドルのシリーズB資金調達、IBMや様々な防衛機関との戦略的パートナーシップ、海上船舶へのソフトウェア強化型量子重力計の配備における先駆的な取り組みなどがあります。同社は、制御工学とエラー軽減に焦点を当てることで、量子コンピューティングと量子センシングの両分野でカテゴリーを定義する存在となっています。 Q-CTRLの量子センシングイニシアチブは、防衛、航法、地球物理学、地球観測にわたる高インパクトなアプリケーションを対象としています。これには、GPS拒否環境での量子強化航法、海上配備、磁気異常検出、重力測定が含まれます。同社は、実世界でのフィールド使用のための信号安定化と堅牢化技術を備えたソフトウェア定義の量子センサーを開発しました。主要な協力関係には、地質学的および環境モニタリングのための米国地質調査所とのプロジェクト、Position, Navigation, and Timing (PNT)システムのためのAdvanced Navigationとのパートナーシップ、オーストラリア国防省および英国海軍との協力、先進航法アプリケーションのためのAirbusとの提携が含まれます。商業的には、Q-CTRLは加速度、重力、磁場に関する精密な洞察を提供する量子センシングを活用したデータ・アズ・ア・サービスプラットフォームを開発しており、海事および防衛重点技術の実地試験で成功を収めています。 量子センサーは、古典的なセンサーでは到達できない感度と精度を達成するために、重ね合わせ、もつれ、量子コヒーレンスなどの量子力学的現象を利用します。主要なタイプの中には、GPS、通信、航法に不可欠な、比類のない精度の時間計測を提供するためにセシウムやルビジウムなどの原子の量子遷移を使用する原子時計があります。光ポンプ式磁力計（OPM）は、フェムトテスラレベルまでの磁場を検出でき、神経科学、地球物理学、材料科学での応用を提供します。量子加速度計と重力計は、原子干渉計を利用して加速度と重力を高精度かつドリフトなしで測定し、潜水艦や地下調査などGPS拒否環境でも精密な慣性航法と重力マッピングを可能にします。また重力地図照合も可能です。つまり、加速度計は超低ドリフトINSとして、あるいは私たちのmagnavが磁気変動を見るのと同じように重力変動を見るための目として使用できます。 その他の先進的な量子センサーには、生物学やデバイス診断に有用な、ナノスケールでミリケルビンの感度で温度を測定できる量子温度計が含まれます。LIDARシステムは、もつれ光や圧搾光を使用して低SNRや雑音の多い環境でのオブジェクト検出を強化することを目指しており、航空宇宙および防衛分野での応用が期待されています。最後に、高感度なリュードベリ原子に基づく量子RFセンサーは、従来のアンテナを使用せずに無線周波数を検出する革新的なアプローチを提供し、高ノイズまたは混雑した環境での周波数スペクトル監視とコミュニケーションを変革する可能性があります。全般的に、量子センサーは特に感度、安定性、精度が重要な場面でパフォーマンスの飛躍的向上を約束します。 量子センサーは、超精密、ドリフトフリー、ノイズに強い測定を可能にすることで、幅広い応用分野で変革的な機能を実現しています。量子重力計と重力勾配計は、地下の空洞、鉱物堆積物、構造的弱点を検出することで地球物理学とインフラストラクチャをサポートします。基礎科学と材料研究では、量子温度計と磁力計が量子材料とデバイスに関するナノスケールの洞察を提供します。 量子センサーは、GPSと古典的な慣性システムに代わる堅牢で高精度な代替手段を提供することで、Positioning, Navigation, and Timing (PNT)システムを劇的に強化する態勢を整えています。原子干渉計に依存する量子加速度計とジャイロスコープは、ドリフトのない慣性航法を提供し、潜水艦、宇宙船、航空機を含む車両が外部信号なしで長期間にわたって正確な位置特定を維持することを可能にします。これは特に、水中、屋内、地下、またはGPSジャミングやスプーフィングの脅威がある軍事作戦中などのGPS拒否環境で重要です。量子慣性センサーは、誤差蓄積を減少させ、防衛および商業航空宇宙のための自律航法を強化し、頻繁な再校正の必要なしに長期ミッションをサポートすることで、従来のIMUを凌駕することを約束します。重力および磁気地図照合は、地図への位置固定を実行することでドリフトを完全に排除します。つまり、ミッションの長さに関係なく、誤差は時間ではなく地図とセンサーの詳細によって制限されます。 並行して、原子時計は、幅広いPNT重要インフラストラクチャ全体で安全で同期された時間計測の基礎となっています。その比類のない周波数安定性により、衛星コンステレーション、通信ネットワーク、金融システムなどの時間依存システムがナノ秒レベルの精度で同期を維持することを保証します。防衛分野では、原子時計は暗号化通信、レーダー調整、精密誘導弾を可能にします。光格子時計とポータブルチップスケール原子時計（CSAC）の開発により、高性能タイミングソリューションがよりコンパクトで現場展開可能になっています。量子慣性航法とタイミングシステムは共に、衛星ベースの信号から独立して動作する耐障害性のあるPNTエコシステムの基礎を築き、重要なミッションにおける戦略的自律性と信頼性の両方を向上させています。 Q-CTRLは本日、GPS拒否環境における従来の戦略級慣性航法システム（INS）を上回る性能を実証した、量子支援磁気航法（MagNav）における重要な breakthrough を発表しました。このシステムは、光ポンプ式量子磁力計と、準リアルタイムの信号ノイズ除去と地図照合を実行する独自のソフトウェアスタックを組み合わせています。空中試験では、INSと比較して最大46倍の精度向上を達成し、位置誤差は最小で22メートル - 飛行距離のわずか0.006% - を実現しました。公開領域の磁気異常地図を使用した地上実証では、極端な磁気干渉下でも古典的INSと比較して7倍の改善を達成し、その運用の多様性をさらに実証しました。 システムの中核的な強みは、量子センシングスタック全体にわたるハードウェアとソフトウェアの垂直統合にあります。磁力計は、航空機と自律プラットフォームに適したコンパクトな形状で、100 fT/√Hz未満の感度を提供し、一方でソフトウェアアーキテクチャは環境の変動に対して堅牢で、校正やプレトレーニングなしでコールドスタート機能を提供します。これはGQIのミッドスタックにおける、リアルタイム制御、適応信号処理、組み込みセンサーインテリジェンスの強調と密接に整合しています。このアーキテクチャは、リアルタイムの意思決定と広範なPNTフレームワークとの統合をサポートし、GNSS信号が信頼できないまたは利用できない軍事および民間航法ユースケースの両方に適したシステムとなっています。