Kuantum teknolojisi GPS'in yaşamında devrim yaratıyor: navigasyon uydulara güvenmeden mümkün olacak
Günümüzde çoğu navigasyon, dünyanın yörüngesindeki uydulardan sinyal gönderip alabilen GPS gibi küresel navigasyon uydu sistemlerine (GNSS) dayanmaktadır. Kuantum ivmeölçer bağımsız bir sistemdir ve herhangi bir harici sinyale dayanmaz.
Bu özellikle önemlidir, çünkü uydu sinyalleri yüksek binalar gibi engeller nedeniyle kullanılamayabilir veya engellenebilir, taklit edilebilir veya reddedilebilir, bu da doğru navigasyonu imkansız hale getirir. Uydu hizmetlerinin bir gün boyunca kullanılamaması İngiltere'ye 1 milyar sterline mal olacak.
Şimdi, Birleşik Krallık'taki bir bilimsel araştırma ekibi, National Quantum Technology Exhibition'da ilk kez hareketli bir bağımsız kuantum ivmeölçeri gösterdi. Bu etkinlik, İngiliz Ulusal Kuantum Teknoloji Programı'nın kaydettiği teknolojik ilerlemeyi gözler önüne seriyor.Bu nedenle, İngiliz hükümetinin beş yıllık deneyimi var. 270 milyon lira yatırım yapıldı.
Ekipman, Imperial College London ve M Squared tarafından inşa edildi ve Ulusal Savunma Bilim ve Teknoloji Laboratuvarı, Mühendislik ve Fizik Bilimleri Araştırma Konseyi'nin Gelecek Algılama ve Durum Farkındalık Programı ve İngiliz İnovasyon Örgütü tarafından finanse edildi. Birleşik Krallık'ta ticari olarak geçerli ilk kuantum ivmeölçerdir ve navigasyon için kullanılması bekleniyor.
İvme ölçer, bir nesnenin hızının zaman içinde nasıl değiştiğini ölçer. Nesnenin başlangıç noktası ile birleştirildiğinde, yeni konum hesaplanabilir.
Ultra soğuk atomlar kullanarak hassasiyet
İvmeölçerler bir süredir piyasadadır ve şu anda cep telefonları ve dizüstü bilgisayarlar gibi teknolojilerde kullanılmaktadır. Ancak harici referanslar olmadan bu cihazlar doğruluğu uzun süre koruyamaz.
İvmeölçerin yakından görünümü
Kuantum ivmeölçerler, ultra soğuk atomların özelliklerini ölçerek elde edilen hassasiyet ve doğruluğa dayanır. Çok düşük sıcaklıklarda atomlar, madde ve dalgalar gibi davranan bir "kuantum" davranışı sergiler.
Londra İmparatorluk Koleji Soğuk Madde Merkezi'nden Dr. Joseph Cotter şunları söyledi: "Bir atom aşırı soğuk durumdayken, hareketini tanımlamak için kuantum mekaniğini kullanmalıyız, bu da bize atomik interferometre denen şey yaratmamıza izin veriyor. "
Atomlar hareket etmeye devam ederken, dalga özellikleri aracın hızlanmasından etkilenir. "Optik cetvel" kullanılarak ivmeölçer bu küçük değişiklikleri çok doğru bir şekilde ölçebilir. Daha sonra, nispeten basit birkaç denklem yardımıyla tam konumunuzu hesaplayabilirsiniz.
Atomları yeterince soğuk yapmak ve hızlanmaya tepki olarak özelliklerini araştırmak için, hassas bir şekilde kontrol edilebilen çok güçlü lazerlere ihtiyaç vardır.
Britanya'yı yaklaşan kuantum çağının en önüne koyun
M Squared'de bir kuantum teknolojisi bilimcisi olan Dr. Joseph Thom, "Soğuk atom kuantum sensörlerini ticarileştirmeye kararlıyız. Bu çalışmanın bir parçası olarak, soğuk atom sensörleri için evrensel bir lazer sistemi geliştirdik. Bu sistemi kuantum gravimetremize yerleştirdik. Bu lazer artık Imperial College ile birlikte geliştirdiğimiz kuantum ivmeölçerde de kullanılıyor. Bu lazer sistemi yüksek güç, ultra düşük gürültü ve ayarlanabilir frekansı birleştiriyor Atomları soğutabilir ve ivme ölçümü için optik bir ölçek sağlayabilir. "
Mevcut sistemler, gemiler ve hatta trenler gibi büyük araçların navigasyonu için tasarlanmıştır. Bununla birlikte, bu ilke, karanlık enerji ve yerçekimi dalgalarının araştırılması gibi temel bilimsel araştırmalarda da kullanılabilir.Pmparatorluk Koleji ekibi hala bu alanda çalışmaktadır.
Londra Imperial College Soğuk Madde Merkezi'nden Profesör Ed Hinds, "Bu tür kuantum teknolojisinin temel bilim laboratuvarından çıkıp daha geniş pratik problemlere uygulanmasının son derece heyecan verici olduğunu düşünüyorum. Tüm bunlar, yalnızca bu tür bir kuantum sisteminden elde edilebilen mükemmel hassasiyet ve güvenilirlikten kaynaklanıyor. "
Ancak akıllı telefonlarda bulacağınız teknoloji bu değil: Bu hafta Londra'da gösterilen prototip sistem yaklaşık 3 fit genişliğinde ve çok pahalı.
Ek olarak, şu anda yalnızca bir düzlemde ölçüm yapabilmektedir. Araştırmacılar, yakında üç düzlemde ölçüm yapabileceklerini, bu da onu istediğiniz zaman tam konumunu size söyleyebilecek tamamen bağımsız bir süper pusula haline getireceklerini söylediler.
Ama aslında bir fizik teorisinin ilk gerçek prototipidir. Muhtemelen, araştırma ekibinin planı, boyutu ve maliyeti kademeli olarak azaltmak ve sonunda kendi kendine giden arabalar gibi sistemlere uygulanmasına izin vermektir.
M Squared'in kurucusu ve CEO'su Dr. Graeme Malcolm şunları söyledi: "Bu ticari olarak uygun kuantum cihazı, ivmeölçer, Birleşik Krallık'ı yaklaşan kuantum çağının ön saflarına taşıyacak. Birleşik Krallık'ın bu işbirlikçi projesi, Birleşik Krallık'ın bilim sınırındaki ilerlemelere dayalı olarak endüstri ve akademiyi birleştirmede, laboratuvardan çıkmada ve toplumu geliştirmeyi amaçlayan pratik uygulamalar oluşturmada benzersiz bir avantaja sahip olduğunu gösteriyor. "
İş teklifleri
Eğitim Bilgileri
Ayrıca ziyaret etmek için URL'ye de tıklayabilirsiniz
