据外媒报道，初创公司SBQuantum（SBQ）正试图在GPS不可用的地区改变导航方式。该公司专注于研发和销售基于钻石的量子磁力计，用于工业和学术领域，特别是自动驾驶车辆。其目标在于提高导航系统精度和可靠性，以及通过更精确地识别隐蔽环境结构中的缺陷，彻底变革磁异常的探测方法。在城市和其他未被勘测的极端地区等复杂、困难的条件下，该项技术将会发挥最大作用。

基于钻石的量子磁力计（图片来源：Element Six）

目标应用

SBQ正在打造的整体服务解决方案结合了一个传感器以及特定于客户端的仪表盘，可用于导航以及异常探测。

导航

目前的GPS系统通过与卫星连接来工作。当需要高精度地理定位时，此类设备可能会使用实时动态信号（RTK）等辅助信号，而此类信号极易受到周围环境的影响。

此外，GPS系统还可以辅以非常精确的磁力计，此类磁力计依赖于特定地球磁场的方向、强度和相对变化，来提供精确的位置、高度和航向信息。

不过，摩天大楼等大型金属结构可能会对此类磁力计产生更为严重的干扰。由于极地（如北极）具有独特的磁场线轮廓，此类系统将无法独立运行，因而常常导致珍贵设备的损失或损坏。

在很多情况下，如地下或水下，GPS信号也无法到达。因此，在此类GPS无法使用、更具挑战性的环境中，无人机配送系统等自动驾驶车辆会使用高精度磁力计来进行导航。不过，目前的解决方案往往会存在漂移问题，从而降低导航的精度。

异常探测

目前的磁力计容易受到移动金属物体的干扰，并且对其周围环境的感知有限。例如，在进行磁力勘测时，需要准确判断是发现了缺陷，还是刚刚驶过的汽车影响了信号。

目前有几项技术试图解决该问题，但是每一种都有自身的局限性。例如，使用现有的系统会很难判断地下水管道是否有裂缝。

基于量子的解决方案

为了解决此类问题，SBQ正在研发基于钻石的量子磁力计，其中采用了Element Six公司首创且屡获殊荣的合成钻石，用作该量子传感器的组件。

为了更准确的理解车辆在环境中的位置，该导航系统会使用基于钻石磁力计提供的矢量磁场数据。这将可以提高位置和方向信息的准确性，在极端条件下可进行导航。

基于钻石的设备具有更高的灵敏度，可以更深入地了解故障的位置和程度，从而更准确地估算异常勘测成本。

基于钻石的量子设备在一个小型便携式设备中实现了低功耗、漂移抑制、高精度以及张量梯度等卓越特性。由于具备此类性能，其应用于地质勘探和海底管道探测等领域的潜力得到扩展，让SBQ的量子磁力计有别于此前的技术。

为何使用单晶钻石

由于具备以下特性，钻石作为一种十分精确的传感器，可用于支持GPS受到干扰的导航：

1、基于钻石的磁力计内部采用基本物理常数进行校准，因而具有一致性；

2、化学气相沉积（CVD）氮化硼钻石可以使材料中氮-空位缺陷的分布均匀；

3、Element Six是合成金刚石解决方案生产领域的全球领导者，具有成熟的规模；

4、钻石量子磁力计在许多方面都优于目前市场上的商用设备，包括室温操作、大带宽、高灵敏度和矢量能力。这些优势使其适用于多种应用，如无人机、地下采矿车辆和无人水下自主航行器。

Element Six与SBQ

自SBQ成立以来，Element Six与SBQ就开始合作，双方首次在2018年的英国年度量子展示（Quantum Showcase）活动上会面。Element Six为SBQ提供了首批用于打造基于钻石的量子磁力计原型所需的钻石样品，并提供了以下支持：

1. 各种高质量的钻石材料，以满足原型制作以及将应用的可能性实现最大化的各种需求。

2. 提供专业支持，以确保研发项目成功。

3. 进行合作、提供指导和协助，以推进新的钻石技术的发展。