Navigacijos revoliucija: Kvantiniai laikrodžiai bandymuose pranoko dabartines GPS sistemas

Sukurti nauji optiniai kvantiniai laikrodžiai parodė savo galimybes – jie daugeliu rodiklių aplenkė tradicines GPS navigacijos sistemas. Galimybės patvirtintos bandymo metu – šiuos rezultatus patvirtino karinis jūrų laivynas.

Naujos perspektyvos navigacijoje

Pietų Australijoje įsikūręs Adelaidės universitetas pranešė, kad sukūrė revoliuciją žadančias dvi nešiojamųjų kvantinių laikrodžių technologijas. Tvirtos konstrukcijos ir atlaikantys bangų siūbavimą laikrodžiai buvo išbandyti per karinio jūrų laivyno pratybas Havajuose.

Abu laikrodžiai paremti optinio atominio laiko standartu, taip pat naudoja rubidžio ir iterbio cheminius elementus. Šios medžiagos leidžia sukurti tikslius laiko signalus, kurie pranoksta egzistuojančių įrenginių našumą.

Anot tyrimo komandos fiziko, dr. Ashby Hilton, sukurta technologija mes iššūkį dabartiniams standartams:

„IPAS“ ir „DSTG“ komandos sukurtų pažangiausių laikrodžių karta yra nuo 20 iki 200 kartų tikslesnė per vieną matavimo laiko sekundę nei dabartinis tarptautinis standartas.“

Geresnės naudojimo sąlygos

Iki šiol buvo bandymų sukurti laikrodžius, kurie veiktų tokiu pat tikslumu, tačiau didžiausias iššūkis tyrėjams kildavo su jų dydžiu. Tokie laikrodžiai nebuvo nešiojami, užimdavo daug laboratorijos erdvės ir buvo pernelyg jautrūs judesiui ar temperatūros pokyčiams.

Tuo tarpu naujieji kvantiniai laikrodžiai gali užtikrinti aukštą stabilumą, nes juose yra sandariai uždarytos kameros, kuriose yra žemo slėgio atomų dujos.

Laikrodžiai Ramiajame vandenyne, prie Havajų krantų eksperimentams buvo dislokuoti dar 2022 m. liepos mėnesį. Šis įvykis žymi, kad pirmą kartą jūroje buvo pademonstruotas optinių laikrodžių veikimas – pratybų metu daugiau nei tris savaites kvantinė technologija buvo naudojama planuojant laivo manevrus.

Kol kas šie bandymai atlikti tik tyrimų lygyje. Adelainės universitetas toliau pradėjo partnerystę su kvantinių technologijų bendrove „Quantx Labs“, su kuria sieks perkelti šiuos pasiekimus į pramoninę rinką. Manoma, kad tai ne vienintelis šios technologijos panaudojimo būdas – numatoma galimybė tokius kvantinius laikrodžius naudoti naujos kartos GPS palydovų žvaigždynuose ar tiksliam aukšto dažnio finansinės prekybos įrašų valdymui.

Kvantinės technologijos žada svarbius pokyčius technologijų srityje. Neįtikėtino galingumo kvantiniai kompiuteriai ir jų sudėtingos sistemos jau yra kuriamos ir tobulinamos, o pirmieji žingsniai jau padėti ir kuriant kvantinį internetą.