Sistemul global de navigație prin satelit, dintre care GPS-ul este cel mai faimos exemplu, este un aspect crucial al vieții moderne. De la avioane la nave de marfă, până la găsirea drumului într-un oraș nou sau găsirea celui mai scurt drum spre casă, sateliții ne ajută să navigăm prin lume. Totuși, sistemul nu este sigur și nu funcționează în toate condițiile. O abordare mai bună ar putea valorifica puterea senzorilor cuantici și câmpul magnetic al planetei noastre.
Compania Q-CTRL din Australia a anunțat prima demonstrație în lumea reală a sistemului său de navigație cuantică viabil din punct de vedere comercial. Sistemul funcționează fără sistemul de poziționare globală (GPS), nu poate fi bruiat sau blocat și se dovedește deja a fi mult mai precis decât orice alternativele, scrie Interesting Engineering.
Majoritatea vehiculelor din întreaga lume (inclusiv avioane și mașini) se bazează foarte mult pe GPS pentru navigare. Cu toate acestea, GPS-ul poate fi bruiat, falsificat sau chiar blocat, mai ales în timpul conflictelor militare sau atacurilor cibernetice.
Aceasta este o preocupare din ce în ce mai mare pentru securitatea națională și vehiculele autonome, care au nevoie de date de localizare constante și precise. De fapt, potrivit unui comunicat de presă al Q-CTRL, s-a demonstrat că bruiajul GPS perturbă aproximativ 1.000 de zboruri în fiecare zi.
Se estimează că o întrerupere de această amploare va costa economia globală în jur de 1 miliard de dolari pe zi. Prin urmare, găsirea unui backup fiabil pentru GPS este esențială, în special pentru sistemele de apărare.
În acest scop, Q-CTRL a dezvoltat un nou sistem numit „Ironstone Opal”, care utilizează senzori cuantici pentru a naviga fără GPS. Este pasiv (ceea ce înseamnă că nu emite semnale care ar putea fi detectate sau blocate) și foarte precis.
În loc să se bazeze pe sateliți, sistemul Q-CTRL poate citi câmpul magnetic al Pământului, care variază ușor în funcție de locație (cum ar fi o amprentă magnetică sau o hartă). Sistemul poate determina unde vă aflați măsurând aceste variații folosind magnetometre.
Acest lucru este posibil cu ajutorul senzorilor cuantici proprietari ai companiei, care sunt incredibil de sensibili și stabili. Sistemul vine, de asemenea, cu un software special bazat pe inteligență artificială AI, care filtrează interferențele, cum ar fi vibrațiile sau zgomotul electromagnetic.
Sistemul este mic și compact și ar putea fi, teoretic, instalat în drone sau mașini și, bineînțeles, în avioane.
Q-CTRL a efectuat câteva teste live pe sol și în aer pentru a valida tehnologia. După cum era de așteptat, au descoperit că ar putea funcționa complet independent de GPS.
Mai mult, compania raportează că GPS-ul său cuantic a fost de 50 de ori mai precis decât sistemele tradiționale de rezervă GPS (cum ar fi Inertial Navigation Systems sau INS). Sistemele au furnizat, de asemenea, precizie de navigare la egalitate cu lovirea unei ținte de la 300 de metri.
Chiar și atunci când echipamentul a fost montat în interiorul unui avion, unde interferența este mult mai accentuată, a depășit sistemele existente cu o precizie de cel puțin 11 ori mai mare. Este pentru prima dată când s-a demonstrat că tehnologia cuantică depășește tehnologia existentă într-o aplicație comercială sau militară din lumea reală, un moment important numit obținerea „avantajului cuantic”.
Datorită naturii sale ascunse, rezistente la blocaje și de înaltă precizie, această tehnologie este foarte atractivă pentru forțele militare, în special pentru Australia, Marea Britanie și SUA. Cu toate acestea, s-ar putea dovedi valoros și pentru companiile de aviație comercială, vehicule autonome și drone.
Ar putea fi un moment de cotitură pentru navigarea în medii ostile, zone cu GPS bruiat sau blocat sau regiuni de adâncime/muntoase în care GPS-ul nu funcționează bine.
„La Q-CTRL, suntem încântați să fim pionierul global în preluarea detecției cuantice de la cercetare la aplicații în viața de zi cu zi, fiind primii care permit capabilități reale care anterior au fost puțin mai mult decât un vis”, a spus Biercuk de la Q-CTRL.
„Aceasta este prima noastră lansare majoră a sistemului și suntem încântați că vor urma mult mai multe pe măsură ce introducem noi tehnologii de navigație cu asigurare cuantică adaptate altor platforme comerciale și de apărare”, a adăugat el.
O lucrare care descrie testele și rezultatele, care nu a fost revizuită de colegi, este disponibilă pe arXiv.
