GPS不要のナビゲーション「量子コンパス」

2025/12/23 23:56

米軍「脱GPS」ナビ作戦　鍵は量子物理学　GPS 衛星や携帯電話基地局などの外部信号に依存しない自己完結型のナビゲーションシステムです。

新デバイスは敵の電波妨害リスクのない航行を可能にする
＜Mike Cherney／2025年11月26日＞

　10月のある日、オーストラリアの農業地帯にある小さな空港から1機の小型飛行機が飛び立った。将来の戦場で、米軍の無人機（ドローン）や航空機、艦船の航法（ナビゲーション）を一変させる可能性がある装置を載せていた。

　テスト飛行に搭載された装置は、原子にレーザーを照射するものだ。これらの原子はコンパスの針のような働きをし、地球の磁場をリアルタイムで測定する。読み込まれた測定値を磁場マップと突き合わせることで、ユーザーは自分の位置を特定できる。GPS（衛星利用測位システム）などの従来の航法が使えない場合の予備的な手段となる。

　米国とその同盟国にとって新たな航法を見つけることは喫緊の課題だ。ウクライナの戦争では、ロシアが電波妨害や信号の偽装といった電子戦をあまりに頻繁に行うため、衛星を利用した航法は頼りにならない。中国や北朝鮮など他の仮想敵国も同様の能力を持っている。
　軍によるGPSの「なりすまし」は、民間航空機にリスクをもたらすなど、民間人にも同様に危険を与えている。
　「信頼できるGPSが終わりを迎え、この問題の緊急性はかつてなく高まっている」。テスト飛行を実施したオーストラリアの新興企業Q-CTRLの主任科学者ラッセル・アンダーソン氏はこう述べた。「航法に関して言えば、これは現代の軍拡競争だ」
　世界中の科学者が、原子の量子的特性を利用することで紛争環境における正確な航行を支援できるのかを模索している。だが、研究室や実地テストで十分機能する装置が、実際の軍事活動で信頼に足る性能を発揮するかどうかはまだ分からない。
　米国防総省はこの問題を解決したいと考えている。同省の研究機関、国防高等研究計画局（DARPA）は8月、量子センサーをより強固にするプログラムを開始した。
　DARPA…

ウォール・ストリート・ジャーナル：米軍「脱GPS」ナビ作戦　鍵は量子物理学 | 毎日新聞

米軍「脱GPS」ナビ作戦、カギは量子物理学

「信頼できるGPSが終わりを迎え、この問題の緊急性はかつてなく高まっている」。原子にレーザーを照射する装置を搭載した小型飛行機で、テスト飛行を実施した新興企業Q-CTRLの主任科学者アンダーソン氏はこう述べた。https://t.co/mveK554r5e
— ウォール・ストリート・ジャーナル日本版 (@WSJJapan) November 26, 2025

量子コンパス：GPSなしで強靭な未来を描く

米国は、量子技術を地上ネットワークに統合することで、重要なインフラ、軍事作戦、および... を保護することを目指しています。

GPS よりも正確：米国が量子ナビゲーションを開発

サンディア国立研究所の科学者たちは、量子ナビゲーション原理に基づいた極めて正確なモーションセンサーを開発しています。

中国やイギリスでもGPSなし量子コンパス

ロンドン地下鉄、まもなく量子コンピューターで運行へ

ロンドン地下鉄で、GPSに代わる、外部信号に頼らずにナビゲーションできる量子コンパスのテストが進行中です。

量子コンパスで宇宙の衛星が必要は無くなる可能性

この新しい「量子コンパス」技術は、最終的に衛星に頼らない完全自律型のナビゲーションを可能にする可能性を秘めたものだ。

量子コンパスの登場でスマートフォンの基地局も要らなくなる可能性

量子コンパスがもたらす変化

量子コンパスが実用化すれば、位置情報の特定に関してはGPSや既存の基地局を利用した測位システムへの依存度が大幅に下がります。

これにより、より高精度で信頼性の高いナビゲーションが可能になることが期待されます

ソフトバンクやNTTドコモ

👋👋👋基地局バイバイ

量子コンパスの登場により、ナビゲーションにGPS衛星やスマートフォン基地局などの外部基準信号は必要なくなります。

正解です。A量子コンパス（または量子加速度計）は、GPS 衛星や携帯電話基地局などの外部信号に依存しない自己完結型のナビゲーションシステムです。

外部信号なしでどのように機能するか

衛星信号からの継続的な三辺測量を必要とする従来の GPS とは異なり、量子コンパスは慣性航法を使用します。

過冷却原子:レーザーを使用して原子を絶対零度近くの温度まで冷却し、原子が波のような量子特性を示すようにします。

原子干渉法:車両の移動時にこれらの原子波がどのように変化するかを測定することにより、装置は正確な加速度と回転を計算できます。

推測航法:既知の初期位置から開始し、正確なモーション測定を追加することで、従来のモーションセンサーでよくある欠陥である時間の経過によるドリフトなしに、正確な位置を無期限に追跡できます。

現在の開発状況（2025年）

可用性:理論的には自律的ですが、冷却システムのサイズと複雑さのため、この技術は 2025 年に主に潜水艦、船舶、航空機などの大規模なアプリケーション向けにテストされます。

小型化:サンディア国立研究所などの研究者は最近 (2024 ～ 2025 年)、これらのコンポーネントをシリコンフォトニックチップ上に小型化する技術の進歩を遂げ、最終的には小型デバイス向けにポータブル化することを目指しています。

地球物理学的マッピング:最近のいくつかの派生型では、量子センサーを使用して、場所固有の重力または磁気の「指紋」を既存の地図と照合し、信号なしのナビゲーションの別のレイヤーを提供します。

外部信号の必要性がなくなる一方で、専門家は、近い将来に一般消費者向け GPS の完全な代替品となるよりも、GPS が利用できない環境 (水中、地下、電子戦ゾーン) 向けの、非常に復元力の高いバックアップまたは特殊なソリューションとして機能する可能性が高いと指摘しています。

GPSは不要：地下鉄の電車の位置がわかるアプリが登場

フランスの企業 snips は、自社のアプリが圧力センサーを使用して電車が駅に出入りしたことを検知する方法を説明した。

GPS不要で使えるアプリは、主に交通機関（地下鉄など）の位置特定や屋内ナビゲーション、オフラインマップ、位置情報に頼らないユーティリティ（トイレ検索、待ち合わせ支援など）が該当し、スマートフォン本体のセンサー（加速度計、気圧計、ジャイロスコープ）や事前にダウンロードしたデータ、Wi-Fi/Bluetoothの信号強度などを利用して機能します。

GPS不要のアプリの例と技術

Transit App: 地下鉄（地下鉄）内などGPSが届かない場所で、車両の動きや駅のデータを利用して現在地を特定する技術を導入しています。

屋内ナビゲーションアプリ: 商業施設や空港などで、Wi-FiアクセスポイントやBluetoothビーコン、スマホのセンサー（歩数計、気圧計など）を組み合わせて屋内での位置を表示します。

オフライン地図アプリ: 事前に地図データをダウンロードしておくことで、通信圏外でも地図表示やルート案内が可能です（現在地特定はGPS依存ですが、ダウンロード機能で対応）。

How far can I go?: 徒歩10分圏内を地図上に表示するなど、特定の場所からの距離を計算するウェブアプリで、GPSが常に必要ではありません。

漏れない.com: 最寄りのトイレを検索するアプリで、現在地の情報（GPSも使うが）を基に、通信なしでも検索結果を表示できる場合があります。

GPSなしでできること

交通機関の運行情報確認: 電車の位置表示（地下鉄など）。

施設内のナビゲーション: 大型ショッピングモールでの店舗案内。

オフラインでの情報アクセス: ダウンロード済みの地図や資料の閲覧。

特定の条件での検索: 「近くの〇〇」を通信なしで探す（キャッシュデータ利用）。このように、「GPS不要」のアプリは、目的が現在地特定よりも「情報提供」や「事前準備」に特化しているか、スマホの他のセンサーや通信技術を高度に活用しているのが特徴です。

「量子コンパス」は、どんどん進化します。IT技術のスピードは速いです