Κβαντικό σύστημα πλοήγησης - εφεδρεία στο GPS

Κβαντικό σύστημα πλοήγησης - εφεδρεία στο GPS

Ένα κβαντικό σύστημα πλοήγησης (quantum positioning) υψηλής ακριβείας, το οποίο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως εφεδρεία στο GPS αναπτύσσουν βρετανοί επιστήμονες. Σύμφωνα με δημοσίευμα του New Scientist, το σύστημα θα δοκιμαστεί το 2016 από βρετανικό υποβρύχιο, το οποίο θα σαλπάρει υπό την καθοδήγησή του. 

Όπως αναφέρεται, το συγκεκριμένο σύστημα θα είναι σε θέση να καταγράψει τη θέση του σκάφους με ακρίβεια 1.000 φορές μεγαλύτερη από ο,τιδήποτε άλλο στο παρελθόν.

Εάν η δοκιμή είναι επιτυχής, το εν λόγω σύστημα θα μπορούσε να σμικρυνθεί για χρήση σε αεροσκάφη, τρένα, αυτοκίνητα, ακόμα και κινητά τηλέφωνα ή αυτόνομα/ αυτοκατευθυνόμενα οχήματα- γενικά σε συσκευές και συστήματα όπου η απώλεια σήματος GPS μπορεί να προβεί επικίνδυνη.

Το GPS δεν λειτουργεί κάτω από την επιφάνεια του νερού, οπότε τα υποβρύχια πλοηγούνται χρησιμοποιώντας αξελερόμετρα για να καταγράφουν τις κινήσεις τους σκάφους μετά την κατάδυσή του και την απώλεια του τελευταίου στίγματος- ωστόσο το σύστημα αυτό δεν είναι πάρα πολύ ακριβές.

«Σήμερα, εάν ένα υποβρύχιο μείνει μία ημέρα χωρίς στίγμα GPS, τότε θα έχουμε απόκλιση πλοήγησης της τάξης του ενός χιλιομέτρου όταν αναδυθεί» αναφέρει στο New Scientist ο Νιλ Στάνσφιλντ του βρετανικού Defence Science and Technology Laboratory (DSTL). «Ένα κβαντικό αξελερόμετρο θα το μείωνε αυτό στο ένα μέτρο».

Για τη δημιουργία των υπερευαίσθητων κβαντικών αξελερομέτρων, η ομάδα του Στάνσφιλντ εμπνεύστηκε από την ανακάλυψη (η οποία τιμήθηκε με Νόμπελ το 1997) ότι ακτίνες λέιζερ μπορούν να «παγιδεύσουν» και να ψύξουν ένα νέφος ατόμων σε κενό σε ένα κλάσμα βαθμού πάνω από το απόλυτο μηδέν. 

Μετά την ψύξη, τα άτομα επιτυγχάνουν μια κβαντική κατάσταση η οποία διαταράσσεται εύκολα από εξωτερικές δυνάμεις – και στη συνέχεια μία άλλη ακτίνα λέιζερ μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρακολούθησή τους. 

Οι μετρήσεις αυτές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον υπολογισμό του μεγέθους της εξωτερικής δύναμης που ασκήθηκε. Η ομάδα του DSTL επιδιώκει χρήση αυτού σε ένα υποβρύχιο, όπου το μέγεθος της εξωτερικής δύναμης θα αντιστοιχεί στις κινήσεις του σκάφους κάτω από την επιφάνεια.

Το πρωτότυπο κβαντικό αξελερόμετρο θυμίζει εμφανισιακά ένα κουτί παπουτσιών ενός μέτρου, και θα δοκιμαστεί στη στεριά τον Σεπτέμβριο του 2015. Αρχικά θα λειτουργεί μόνο σε έναν άξονα, πριν προστεθούν ακόμα δύο σετ από λέιζερ και παγιδευμένα άτομα για να «καλύψουν» την κίνηση και στις τρεις διαστάσεις. «Μόλις κατανοήσουμε τις πρώτες γενεές, θα αρχίσουμε τη σμίκρυνσή του για άλλες εφαρμογές» λέει ο Στάνσφιλντ.

Ωστόσο, υπάρχει ακόμα δρόμος, καθώς το αξελερόμετρο δεν μπορεί να διακρίνει ακόμα μεταξύ της επίδρασης της βαρύτητας και των επιταχύνσεων που προκύπτουν από την κίνηση ενός σκάφους – κάτι που δημιουργεί την ανάγκη για εξαιρετικά ακριβείς βαρυτικούς χάρτες.

Σύμφωνα με το New Scientist, το DSTL δεν είναι ο μόνος φορέας που εργάζεται πάνω στην κβαντική πλοήγηση, καθώς αντίστοιχες έρευνες πραγματοποιούν και ομάδες στις ΗΠΑ, την Κίνα και την Αυστραλία. 

Πηγή: naftemporiki.gr

Εγγραφείτε στο newsletter μας

Ενημερωθείτε πρώτοι για τα τελευταία νέα, αποκλειστικά ρεπορταζ και ειδήσεις απο όλο τον κόσμο