Kvantni senzori za navigaciju bez GPS-a testirani u praksi
Znanstvenici kvantnog laboratorija Imperial Collegea u Londonu razvijaju novi sustav inercijske navigacije, koji se oslanja na kvantne akcelerometre kako bi odredio svoju poziciju
Ima tome već četiri i pol godine, otkako smo prvi puta pisali o "kvantnom kompasu" – novom navigacijskom sustavu, koji se umjesto na podatke sa satelita, oslanja na kvantne instrumente unutar samog uređaja. Ovaj unutarnji kvantni akcelerometar zamišljen je kako bi iznimno precizno mjerio brzinu i smjer kretanja cijelog sklopa u zadanom vremenu, a iz toga i podatka o početnoj lokaciji vrlo se lako može izračunati i nova pozicija.
Samim time, bilo bi potrebno imati jedan ovakav sklop na brodu, podmornici ili zrakoplovu, kalibrirati ga na početku putovanja, pa tijekom određenog vremena imati prilično preciznu ideju o lokaciji na kojoj se nalazimo, bez potrebe za satelitskom navigacijom.
Kvantna navigacija
Sustav, koji se u ovoj varijanti inercijske navigacije oslanja na mjerenje stanja atoma i njihovih kvantnih stanja na iznimno niskim temperaturama razvijaju znanstvenici na Imperial Collegeu u Londonu, a prvi puta javnosti su koncept prikazali 2018. godine. Sada kažu kako su prvi prototip svojeg kvantnog senzora i testirali u stvarnim uvjetima, na istraživačkom brodu XV Patrick Blackett, britanske Kraljevske mornarice.
Ovaj pokus prvi je korak prema razumijevanju i korištenju kvantnih sustava, koji imaju potencijal donijeti brojne koristi u navigaciji, u slučajevima i na područjima bez kvalitetnog satelitskog signala. Kvantni akcelerometar i dalje je, kao što vidimo na slikama, prilično nezgrapan sklop, koji zahtijeva mnogo energije kako bi održavao atome na potrebnim niskim temperaturama. No, pokazalo se kako je u stanju održavati preciznost mjerenja kroz dulji vremenski period, bez vanjske interferencije.
Precizni senzor
Ultrahladni atomi u ovom sustavu počinju pokazivati svoja kvantna svojstva, objašnjavaju njegovi tvorci, tj. dobivaju svojstva valova, a ne čestica. Takvi valovi potom prolaze kroz njihove senzore, gdje postoji "optičko ravnalo", sustav lasera koji vrlo precizno mjeri ubrzanje atoma. Iz toga se, pak, dobivaju podaci o kretanju cijelog sklopa u prostoru. "Ova inovacija ima potencijal transformirati navigaciju i učiniti je preciznijom i sigurnijom", poručili su iz Centra za kvantno inženjerstvo, znanost i tehnologiju (QuEST) londonskog Imperial Collegea.
