«Квантовые акселерометры» помогут определить положение без помощи GPS

«Квантовые акселерометры» помогут определить положение без помощи GPS
Популярные нынче системы геолокации и навигации, вроде GPS, ГЛОНАСС и Иридиум, имеют ахиллесову пяту – они зависят от работы флотилии спутников и приема сигналов от них. Случись вам оказаться в подвале или в метро, шансов установить свое местоположение не остается.

Альтернативой могли бы стать системы на базе акселерометров, которые вычисляют положение носителя по его смещению относительно известной точки отсчета. И такие уже есть, но они нуждаются в постоянной калибровке и вдобавок работают с большой погрешностью, из-за чего постоянно накапливается отклонение. Исправить этот недостаток взялись инженеры компании M Squared и ученые из Имперского колледжа Лондона, которые спроектировали «квантовый акселерометр».

Его идея основана на том, что при сверхнизких температурах материя приобретает свойства волны. Чтобы добиться этого, в экспериментальной установке мощнейший лазер охлаждает облако атомов до проявления ими волновых свойств, после чего их пропускают через камеру акселерометра. Любое смещение самого объекта влияет на параметры волны – отследив при помощи лазерного интерферометра эти искажения, можно с высокой точностью рассчитать, куда и как успела сместиться вся конструкция за данный промежуток времени.

Такую систему отличает запредельно высокая точность позиционирования — правда, пока измерения происходят только в одной плоскости, а не в трехмерном пространстве. Нужно добавить дополнительные источники излучения, но лазеры слишком громоздки и энергоемки, чтобы все решилось так просто. Из-за этого применение квантовых акселерометров в мобильных гаджетах будет доступно еще не скоро, хотя для работы на кораблях и поездах они уже вполне пригодны.

Источник — Imperial College London