В настоящее время основным источником навигационных данных является сеть синхронизированных спутников GPS, отправляющих точные координаты бесчисленному количеству электронных устройств и транспортных средств по всему миру. Система использует точную хронометрию и работает достаточно эффективно, но подвержена ряду рисков.
Сигналы от спутников могут блокироваться, и при желании злоумышленники могут их подделать. Следствием любого сбоя в работе станет отключение навигационных систем коммерческого и военного транспорта (включая самолеты), мобильных сетей и другого связанного оборудования.
Ранее ученые уже предлагали альтернативы GPS, разработанные на базе атомных акселерометров и гироскопов. Хотя они могут располагаться на поверхности, но являются громоздкими и их вакуумные системы потребляют слишком много энергии, что делает их неэффективными и не позволяет интегрировать в транспорт.
Теперь команда из Национальных лабораторий Сандия представила надежную квантовую систему зонирования размером с яблоко, внутри которой находится облако атомов рубидия, позволяющее осуществлять точные навигационные измерения.
Вместо вакуумного насоса для отдува молекул, в устройстве используются геттеры размером с ластик для карандашей, которые удаляют ненужные частицы посредством химических реакций и не требуют электроэнергии. Для обеспечения герметичности и недопущения утечки содержимого газа ученые изготовили корпус камеры из титана и сапфира с применением сложных производственных технологий, как при соединении компонентов ядерного оружия.
Несмотря на достижение необходимых показателей эффективности, исследователи еще работают над увеличением срока службы квантовой системы до пяти лет.
Фото: Sandia National Laboratories
Будьте в курсе в удобном формате, присоединяйтесь: TG-канал и ВК