„Квантов компютър” ще навигира подводниците

Системата GPS не работи под вода, затова подводниците използват за навигация акселерометри, регистриращи всяко завъртане след потапянето.

Но такъв начин на позициониране не е много точен и за корекции се налага от време на време подводницата да изплува, като по този начин се разкрива.

Ако подводницата остане едно денонощие без GPS корекция, то навигационният дрейф може да бъде от порядъка на 1 км. Изследователи от лабораторията за отбранителни науки и технологии (DSTL) в Портън Даун, Великобритания, са разработили квантов акселерометър, чиято навигационна грешка е само един метър на денонощие.

За създаването на свръхчувствителния квантов акселерометър екипът под ръководството на Нийл Стансфилд е бил вдъхновен от откритие, удостоено с Нобелова награда – лазерите са способни да улавят в капан и охлаждат облак атоми до температура, близка до абсолютната нула.

След това охладените атоми достигат такова квантово състояние, в което лесно реагират на смущението на външна сила. Друг лазерен лъч проследява тези смущения, за да се изчисли размерът на въздействието ѝ. Екипът на DSTL иска да използва тази система в реалния свят, като я монтира на подводниците, където силата на смущението ще съответства на движението на подводницата.

Засега прототипът на квантовия акселерометър е с размер на еднометрова кутия, в която ще се охлаждат 1 милион рубидиеви атома. Към 2015 година се планира създаването на пълноценна система от три еднакви акселерометъра и наземните ѝ изпитания.

Съществен недостатък на подобна система е това, че колкото и да е странно, именно свръхчувствителността на квантовия акселерометър не може да отличи малките гравитационни ефекти от ускорението, предизвикано от движението на подводницата.

Ако плавателният съд преминава през подводни планини, чиято гравитация го тегли на запад, то системата оценява това като ускорение на изток. Затова се изискват много добри гравитационни карти за правилна ориентация.

Лабораторията DSTL не е сама в постиженията на квантовата навигация. Учени от САЩ, Китай и Австралия преследват същата цел.