Высокие Технологии

Высокие Технологии
6 ноября 2018

Квантовая навигация — автономный «GPS», который невозможно взломать

Ученые из военно-морской академии США работают над «неуязвимыми» квантовыми навигаторами, которые не нуждаются в спутниках.

Квантовый навигатор (на фото выше) представляет собой цилиндр 30 на 15 сантиметров. В центре установки находится искусственный алмазный куб, который размерами едва превышает кристалл соли. Алмаз содержит дефекты — в его углеродной решетке присутствуют атомы азота. Наличие этих дефектов превращает алмаз в идеальный и суперточный магнитный детектор.

Происходит это так. Когда зеленый лазер проходит через куб, азотные вкрапления испускают красный свет. Согласно положениям квантовой механики, в зависимости от силы и направления того магнитного поля, в котором находится алмаз, интенсивность красного света колеблется. Измеряя эти изменения, можно фиксировать самые незначительные признаки магнитного поля.

Высокая точность определения магнитного поля и используется для навигации. Ученые утверждают, что их магнитометр способен фиксировать и определять направления полей, формируемых всеми известными магнитными аномалиями. Так как местонахождение этих аномалий зафиксировано давно и точно, устройство просто определяет собственное положение относительно них, а затем использует данную информацию в качестве ориентира.

Сейчас корабли и самолеты не пользуются такой системой, так как большинство магнитных сенсоров могут измерить только силу поля, но не его вектор. Однако новое устройство может измерить и вектор. Причем для работы навигатору не нужна какая-либо внешняя связь — в частности, ему не требуются спутники GPS, подверженные взлому со стороны. Впрочем, ученые уточняют, что устройство призвано не заменить GPS, а, скорее, его дополнять.

Квантовый навигатор уже был протестирован на корабле и самолете, а также — на военном внедорожнике. В дальнейшем ученые намерены уменьшить габариты устройства до размеров хоккейной шайбы.