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.

Как сообщается, 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.

Источники: WIRED, hightech.plus