Квантов пробив: Навигацията без GPS е още по-близо до реалността
В някои случаи GPS навигационните системи не могат да се употребяват. Те могат да бъдат компрометирани или блокирани по разнообразни аргументи и остават рисков фактор при работата на водачите на самолети. Една паралелна навигационна система, която не разчита на GPS би могла да реши казуса, само че към този момент такива системи са с размерите на стая. Учени от Съединени американски щати дават обещание да преодолеят тези ограничавания и в близко бъдеще да основат наличен дребен „ квантов “ компас.
Квантовата навигация се основава на така наречен атомна интерферометрия. Частиците също се държат като талази, а вълните на една и съща парченце могат да се припокриват и да се разграничават по фаза.
Фазовото изместване и интерференчните резултати на вълните се мерят с лазер. На атомите работят сили като гравитацията или те изпитват ускоряване или закъснение, ъглов миг и други неща, които се мерят с атомна акуратност – същите фазови измествания и интерференция. Прехвърлянето на тези данни в нашия свят ни разрешава да сравним измерванията с всички нюанси на придвижването на навигационното устройство върху транспортното средство. Това обезпечава толкоз висока акуратност на навигацията, че тя може да надмине опциите на GPS.
Точната навигация без GPS изисква 6 атомни интерферометъра, което дефинира крайния (немалък) размер на платформата.
Учените от Националната лаборатория Sandia съумяха да поднесат изненада, като оповестиха, че са създали ултракомпактни оптични чипове за зареждане на квантови навигационни системи. Те са заменили големите лазерни устройства с дребни фотонни интегрални схеми.
„ Използвайки правилата на квантовата механика, тези усъвършенствани датчици обезпечават ненадмината акуратност при измерването на ускорението и ъгловата скорост, което разрешава прецизна навигация даже в региони, където не е разполагаем GPS. “
твърдят разработчиците
Ключов детайл за датчиците от последващо потомство е модулатор, който може да управлява и комбинира лазери с голям брой дължини на вълната от един източник. По този метод се отстранява нуждата от съчетание на обособени лазери (четете – умножаване на размера), защото цялата работа може да бъде осъществена от един-единствен лазер благодарение на схемата на модулатора.
Освен, че са доста по-компактни, такива чипове са и по-устойчиви на трептения и удари. Подобна надеждност ще разреши квантовите датчици да се употребяват в най-трудните условия на работа, които могат да извадят от строя актуалните модели. Ценовият фактор също е на дневен ред. Един актуален лазерен модулатор елементарно минава бариерата от 10 000 $. Прехвърлянето на производството върху силициеви пластини със стотици и повече чипове върху 200 и 300-милиметрови пластини е ключът към понижаване на цената на решенията и увеличение на тяхната наличност.
Предложените „ квантови “ компаси имат капацитета да излязат надалеч отвън сферата на навигацията. Квантовите всеобщи детектори, да вземем за пример могат елементарно да се оправят с картографирането на връзки и структури, скрити подземен. Те могат да бъдат търсени за оптични връзки и квантови калкулации, в далекомери и други неща.
