Квантовый компас

Термин квантовый компас часто относится к инструменту, который измеряет относительное положение с использованием метода атомной интерферометрии . Он включает в себя ансамбль акселерометров и гироскопа на основе квантовой технологии ^[1] для формирования инерциального навигационного блока.

Описание

Работа над инерциальными измерительными блоками ( ИИБ ) на основе квантовой технологии , инструментами, содержащими гироскопы и акселерометры, следует из ранних демонстраций акселерометров и гирометров на основе материальных волн. ^[2] Первая демонстрация измерения ускорения на борту была проведена на Airbus A300 в 2011 году. ^[3]

Квантовый компас содержит облака атомов, замороженных с помощью лазеров . Измеряя движение этих замороженных частиц в течение точных периодов времени, можно рассчитать движение устройства. Затем устройство будет предоставлять точное местоположение в обстоятельствах, когда спутники недоступны для спутниковой навигации , например, полностью погруженная подводная лодка. ^[4]

Различные оборонные агентства по всему миру, такие как Управление перспективных исследовательских проектов США ^[5] и Министерство обороны Великобритании ^{[6] [4],} продвигали разработку прототипов для будущего использования на подводных лодках и в самолетах.

В 2024 году исследователи из Центра холодной материи Имперского колледжа в Лондоне испытали экспериментальный квантовый компас в поезде метро на линии Дистрикт в Лондоне . ^[7]

Ссылки

1. Чен, София (2018). «Квантовые физики нашли новый, более безопасный способ навигации». Wired .
2. Касевич, Марк (2012). "Точные навигационные датчики на основе атомной интерферометрии" (PDF) . Стэнфордский центр положения, навигации и времени .
3. Диллоу, Клей. «Впервые исследователи используют атомный интерферометр для измерения ускорения самолета». Popular Science . Получено 29 сентября 2011 г.
4. "Квантовая система позиционирования вступает в действие, когда GPS выходит из строя". New Scientist . 14 мая 2014 г. Получено 18 мая 2014 г.
5. Крамер, Дэвид (30.09.2014). «DARPA выходит за рамки GPS для позиционирования, навигации и синхронизации». Physics Today . 67 (10): 23–26. Bibcode : 2014PhT....67j..23K. doi : 10.1063/PT.3.2543 . ISSN  0031-9228.
6. "Министерство обороны создает "самый холодный объект во Вселенной", чтобы превзойти GPS". The Daily Telegraph . 18 мая 2014 г. Получено 18 мая 2014 г.
7. Макки, Робин (15 июня 2024 г.). «'Это идеальное место': в лондонском метро проходят испытания 'квантового компаса', который может заменить GPS». The Guardian . Лондон.