GPS, давай, до свидания?
Итак, как сообщает GOV.UK, официальный сайт правительства Великобритании, 9 мая 2024 года в графстве Уилтшир в небо поднялся самолет, который ориентировался в пространстве исключительно на систему квантовой навигации. Ее, в отличие от спутников, нельзя ни заглушить, ни подделать.
— Эндрю Гриффит, министр науки Великобритании.
Министр, кстати, участвовал в финальном испытательном полете, находясь на борту авиалайнера.
Проектом кардинально новой системы навигации занимаются сразу три компании. Infleqtion разрабатывает квантовые технологии, а BAE Systems и QinetiQ представляют аэрокосмическую отрасль Великобритании. Они уже получили финансирование в размере 8 миллионов фунтов стерлингов напрямую от британского правительства, и это только начало.
Руководство Великобритании относится крайне серьезно к новой системе навигации. Бюджет Национальной квантовой стратегии составляет колоссальные 2,5 миллиарда фунтов стерлингов. Возникает вопрос: что такого важного в системе квантовой навигации, если на ее разработку на Туманном Альбионе готовы потратить любые деньги. Давайте разбираться.
Навигационные системы, GPS, GLONASS и Galileo, которыми мы пользуемся сейчас, сложно назвать идеальными. Дело в том, что они полностью привязаны к спутникам на орбите, а с теми в любой момент может случиться всякое. Их может повредить метеорит или космический мусор, в электронные «мозги» могут запросто залезть хакеры, в конце концов, на Солнце может произойти особенно сильная вспышка, и…
На Земле со спутниковой навигацией тоже не все слава богу. Помещение, подвал, подводное расположение, и скажи «до свидания» устойчивому сигналу. Кроме того, данные о местоположении не всегда обрабатываются быстро и точно. А ведь хочется, чтобы навигация была надежной в любых условиях.
Возможно, решение этой архинужной и архиважной проблемы придет со стороны квантовой физики. Это относительно молодое направление в науке исследует свойства атомов и фотонов. И вот внутри квантовой физики, заранее извините за частое употребление термина, придумали квантовую навигацию.
Дальше будет слегка сложно, но мы прорвемся. В квантовой навигации используется два основных инструмента: квантовый интерферометр и, соответственно, квантовый компас.
В природе существует интересное явление, которое называется интерференцией. Это когда две и более волн (в данном случае, световых) накладываются друг на друга, в результате чего на свет появляется новая волна, у которой амплитуда и фаза совсем разные.
Однако, если одна из первичных волн вдруг решит изменить свою длину или направление движения, то вторичная волна (интерференционная картина) тоже поменяется. И это изменение можно не только измерить, но и проанализировать. Именно этим и занимается квантовый интерферометр. Он может определить и скорость, и ускорение объекта с поразительной точностью.
В свою очередь, квантовый компас, так же как и обыкновенный, задействует магнитное поле Земли, на основании которого он определяет, откуда и куда движется объект. Работа такого компаса базируется на квантовой запутанности. Дело в том, что квантовые объекты, два и более атома или фотона, связаны другом с другом, даже если физически находятся на разных краях Вселенной. Когда на один из квантов воздействует внешнее поле, то состояние другого объекта моментально меняется. Такие перемены четко фиксируются и отлично просчитываются.
Вот так квантовый компас очень точно определяется угол между магнитным полюсом Земли и направлением движения объекта.
Новая навигационная система имеет как массу плюсов, так и множество минусов. Ей вообще не нужны костыли (внешняя структура) в виде многочисленных спутников на орбите. Ее чрезвычайно сложно взломать извне. Она отлично функционирует в любых условиях, отличается удивительной точностью и невероятностью скоростью.
Но! Аппаратура для квантовой навигации очень дорогая. И это еще мягко сказано. Вдобавок к этому она весьма чувствительна к температуре и внешней вибрации. Ей нужны дополнительные устройства, которые сами стоят, как крыло от самолета. К примеру, тем же англичанам пришлось сконструировать компактные оптические атомные часы Tiqker и квантовую систему на основе сверххолодных атомов в герметичных условиях.
Часы, естественно, отвечают за точное время, а ультрахолодные атомы идеально подходят для создания квантовых акселерометров и гироскопов. Именно на их разработку было потрачено 8 миллионов фунтов стерлингов.
Впрочем, потенциал квантовой навигации ценнее любых, даже астрономических сумм. В новой технологии остро нуждаются военные, летчики, космонавты, подводники, геодезисты, медики и еще тысячи разных специальностей. Квантовая навигация нужна самолетам, ракетам, спутникам, подводным лодкам, дронам, поездам и автомобилям. Технологию можно использовать в разных, самых неожиданных сферах. Например, чтобы измерить гравитационное поле Земли, найти скрытые объекты глубоко под землей или провести медицинскую диагностику.
Словом, за квантовой навигацией — будущее, яркое, блестящее, захватывающее!
Готовы тратить любые деньги
От авиационных пассажирских рейсов до судоходства мы полностью зависим от точных навигационных систем. Научные исследования в области квантовых технологий позволят нам повысить свою безопасность
— Эндрю Гриффит, министр науки Великобритании.
Министр, кстати, участвовал в финальном испытательном полете, находясь на борту авиалайнера.
Проектом кардинально новой системы навигации занимаются сразу три компании. Infleqtion разрабатывает квантовые технологии, а BAE Systems и QinetiQ представляют аэрокосмическую отрасль Великобритании. Они уже получили финансирование в размере 8 миллионов фунтов стерлингов напрямую от британского правительства, и это только начало.
Руководство Великобритании относится крайне серьезно к новой системе навигации. Бюджет Национальной квантовой стратегии составляет колоссальные 2,5 миллиарда фунтов стерлингов. Возникает вопрос: что такого важного в системе квантовой навигации, если на ее разработку на Туманном Альбионе готовы потратить любые деньги. Давайте разбираться.
Квантовая запутанность
Навигационные системы, GPS, GLONASS и Galileo, которыми мы пользуемся сейчас, сложно назвать идеальными. Дело в том, что они полностью привязаны к спутникам на орбите, а с теми в любой момент может случиться всякое. Их может повредить метеорит или космический мусор, в электронные «мозги» могут запросто залезть хакеры, в конце концов, на Солнце может произойти особенно сильная вспышка, и…
На Земле со спутниковой навигацией тоже не все слава богу. Помещение, подвал, подводное расположение, и скажи «до свидания» устойчивому сигналу. Кроме того, данные о местоположении не всегда обрабатываются быстро и точно. А ведь хочется, чтобы навигация была надежной в любых условиях.
Возможно, решение этой архинужной и архиважной проблемы придет со стороны квантовой физики. Это относительно молодое направление в науке исследует свойства атомов и фотонов. И вот внутри квантовой физики, заранее извините за частое употребление термина, придумали квантовую навигацию.
Дальше будет слегка сложно, но мы прорвемся. В квантовой навигации используется два основных инструмента: квантовый интерферометр и, соответственно, квантовый компас.
В природе существует интересное явление, которое называется интерференцией. Это когда две и более волн (в данном случае, световых) накладываются друг на друга, в результате чего на свет появляется новая волна, у которой амплитуда и фаза совсем разные.
Однако, если одна из первичных волн вдруг решит изменить свою длину или направление движения, то вторичная волна (интерференционная картина) тоже поменяется. И это изменение можно не только измерить, но и проанализировать. Именно этим и занимается квантовый интерферометр. Он может определить и скорость, и ускорение объекта с поразительной точностью.
В свою очередь, квантовый компас, так же как и обыкновенный, задействует магнитное поле Земли, на основании которого он определяет, откуда и куда движется объект. Работа такого компаса базируется на квантовой запутанности. Дело в том, что квантовые объекты, два и более атома или фотона, связаны другом с другом, даже если физически находятся на разных краях Вселенной. Когда на один из квантов воздействует внешнее поле, то состояние другого объекта моментально меняется. Такие перемены четко фиксируются и отлично просчитываются.
Вот так квантовый компас очень точно определяется угол между магнитным полюсом Земли и направлением движения объекта.
За технологией — будущее!
Новая навигационная система имеет как массу плюсов, так и множество минусов. Ей вообще не нужны костыли (внешняя структура) в виде многочисленных спутников на орбите. Ее чрезвычайно сложно взломать извне. Она отлично функционирует в любых условиях, отличается удивительной точностью и невероятностью скоростью.
Но! Аппаратура для квантовой навигации очень дорогая. И это еще мягко сказано. Вдобавок к этому она весьма чувствительна к температуре и внешней вибрации. Ей нужны дополнительные устройства, которые сами стоят, как крыло от самолета. К примеру, тем же англичанам пришлось сконструировать компактные оптические атомные часы Tiqker и квантовую систему на основе сверххолодных атомов в герметичных условиях.
Часы, естественно, отвечают за точное время, а ультрахолодные атомы идеально подходят для создания квантовых акселерометров и гироскопов. Именно на их разработку было потрачено 8 миллионов фунтов стерлингов.
Впрочем, потенциал квантовой навигации ценнее любых, даже астрономических сумм. В новой технологии остро нуждаются военные, летчики, космонавты, подводники, геодезисты, медики и еще тысячи разных специальностей. Квантовая навигация нужна самолетам, ракетам, спутникам, подводным лодкам, дронам, поездам и автомобилям. Технологию можно использовать в разных, самых неожиданных сферах. Например, чтобы измерить гравитационное поле Земли, найти скрытые объекты глубоко под землей или провести медицинскую диагностику.
Словом, за квантовой навигацией — будущее, яркое, блестящее, захватывающее!
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Очередной миф Николая Карамзина полностью развеян российскими археологами
Оказалось, что Иван Грозный не убивал супругу своего младшего брата. Напротив, с княгиней Ульянией Углицкой случалась куда более таинственная и запутанная...
Самая запрещенная русская сказка: почему «Курочку Рябу» не любили ни цари, ни руководители СССР?
Чтобы эту историю можно было рассказывать советским детям, ее сюжет пришлось изменить самым радикальным образом. Но, может быть, это и к лучшему...
Тайна гибели сибирского «Титаника»: почему некоторые детали катастрофы 1921 года неизвестны даже сейчас?
Поразительно, но тогда судьи единогласно оправдали капитана парохода. Так кто же тогда был виновником этого страшного происшествия?...
Раскрыта главная тайна антарктического льда: ученые узнали, как и кем была взломана природная защита Шестого континента
Похоже, той Антарктиде, которую мы знаем, приходит конец. Впрочем, это не точно...
Японец 26 лет ждал, пока раскроют убийство его жены. Часть 2. Расплата
Как наука отменила срок давности у преступления? И какая тайна осталась не раскрытой?...
Гениальное ДНК-«мошенничество»: ученые раскрыли секрет рыбы, которая плевать хотела на главные законы биологии
100 000 лет успешного клонирования: амазонская моллинезия просто... копирует себя. И при этом удивительно успешно ремонтируют поврежденные гены, насмехаясь над...
Японец 26 лет ждал, пока раскроют убийство его жены
Как новейшие технологии помогли сдвинуть с места нераскрываемое дело...
Главный секрет человеческого дыхания: ученые рассказали, почему мы дышим «вахтовым методом»
Эксперты предупреждают: из-за особенности организма многие люди не смогут попасть в космос. Но решение все-таки есть...
43 000 черепков открыли тысячелетние тайны Древнего Египта
Почему глиняная библиотека Атрибиса потрясла весь археологический мир?...
Древнеримский артефакт переписывает историю Америки: Колумб был не первым?
Почему находка из индейской могилы почти 100 лет вызывает ожесточенные споры среди археологов и историков?...