Вчені здійснили революційний прорив у квантовій навігації без використання GPS

Вчені з Національної лабораторії Сандія зробили значний крок вперед у розробці технології навігації без GPS. Це стало можливим завдяки науковому прориву у галузі квантових сенсорів, інформує Intersting Engineering.

Дослідники створили «матір усіх датчиків руху», яка настільки точна, що потенційно може зменшити залежність США від GPS. Це особливо важливо у ситуаціях, коли GPS сигнали можуть бути заглушені, підроблені або в зонах конфліктів, де ворог може порушити роботу супутникових сигналів.

Вчені успішно використали компоненти кремнієвих фотонних мікросхем для виконання атомної інтерферометрії Це квантова сенсорна техніка, що вимірює прискорення і кутову швидкість з винятковою точністю. Раніше такі сенсори займали цілі кімнати, але команда Сандія змогла їх мініатюризувати.

Одним з ключових досягнень став новий високопродуктивний кремнієвий фотонний модулятор, який знижує небажані частоти світла на безпрецедентні 47,8 децибела, що призводить до майже 100 000-кратного зниження цих «побічних смуг». Науковці вважають, що це значно покращує продуктивність сенсорів.

Зменшення розміру, ваги та енергоспоживання сенсорів стало можливим завдяки новому модулятору, меншій вакуумній камері та спрощеній апаратурі. Це також допомогло знизити витрати на виробництво. Лазерні системи, необхідні для атомних інтерферометрів, зазвичай є дорогими, але новий підхід дозволяє мініатюризувати компоненти на кремнієві фотонні чипи, що робить їх виробництво значно дешевшим.

Крім навігації, ця технологія має потенціал для інших застосуван- пошуку підземних порожнин і ресурсів, вдосконалення систем LIDAR, розвитку квантових обчислень і оптичних комунікацій. Команда активно досліджує ці напрямки, намагаючись перетворити атомні інтерферометри на компактний квантовий компас, який можна буде використовувати в комерційних цілях.