(снимка: Sandia National Laboratories)
Щатската национална лаборатория Sandia е разработила вакуумна камера с размер на авокадо, изработена от титан и сапфир, която един ден може да използва квантовомеханични сензори за осигуряване на прецизна навигация без нужда от сателити.
Само за няколко десетилетия GPS прерасна от военна технология в популярно гражданско технологично решение за множество ежедневни приложения. Съвременното общество е силно зависимо от тези приложения, отбелязва NewAtlas. Глобалната навигационна система обаче не винаги е достъпна на места като големите полярни ширини или в дълбоки планински долини. Освен това GPS сигналите могат да бъдат блокирани или смутени.
[related-posts]
Уязвимостта на GPS системите произтича от тяхната зависимост от съзвездията от спътници, които обикалят около Земята. Тези спътници излъчват сигнали с маркер за време, които се синхронизират с атомните часовници. GPS приемниците използват ефекта на Доплер върху сателитните сигнали, за да направят изключително прецизно изчисление за позицията и скоростта на приемника. Ако тези сигнали бъдат прекъснати или увредени, системата се срива.
Алтернативата е технология, която първоначално е разработена за военни ракети по време на Втората световна война и обикновено се използва в подводниците, когато са потопени. Наречена „инерционно насочване”, това е напълно самостоятелна система, която използва жироскопи и акселерометри, за да изчислява къде се намира навигационното устройство по отношение на фиксирана известна позиция.
Проблемът е, че, подобно на GPS, инерционните системи за насочване трябва да бъдат много прецизни и да имат същото ниво на отчитане на времето като атомния часовник. Това е възможно със съществуващите системи, използващи механични жироскопи или лазери през облаци от газ от рубидий за измерване на квантовите ефекти – но те разчитат на тежки и скъпи вакуумни системи.
(снимка: Sandia National Laboratories)
Подходът на екипа на Sandia включва специално направени, здрави квантови сензори, които се поставят в камера с обем само един кубичен сантиметър. Тази камера е изработена от титан и има сапфирени прозорци – материали, които са много добри в предотвратяването на изтичане на газове като хелий. Вътре се поддържа отличен вакуум.
Системата тепърва ще се усъвършенства, като нейното най-слабо място е продължителността на поддържане на вакуума. Сега изследователите насочват вниманието си към това да направят устройството по-малко тромаво и по-лесно за производство.
