26 мая 2014
Ученые из DSTL, британской научно-исследовательской лаборатории военных проектов в Портон Дауне, разработали новую технологию, получившую название "квантовый компас". В будущем он может стать удачной альтернативой GPS, которая, как известно, поддается взлому и зависит от работы дополнительного оборудования. Благодаря квантовой природе, новая система навигации определяет точное местоположение без помощи каких-либо устройств и работает на земле, суше и в море. Перспективную разработку финансирует Министерство обороны Великобритании.
Разрабатываемая нами технология квантовой навигации практически неуязвима
Уникальность новинки в том, что она позволяет полностью отказаться от использования в навигации спутников или стационарных точек отправки и приема сигнала, таких как радиомачты. Квантовый прибор базируется на открытии, сделанном в 1997 году. Тогда ученые обнаружили, что облако атомов, захваченное в вакууме, с помощью лазеров может быть охлаждено до температуры чуть выше абсолютного нуля. Авторы этих исследований были удостоены Нобелевской премии по физике.
Исследователи из Научно-технической лаборатории в Портон Дауне обратили внимание, что замороженные атомы могут перемещаться сторонней силой. При наведении еще одного лазера в вакууме, можно отслеживать атомы и определять их расположение, основываясь на силе движения. В случае подводной лодки "сила" означает ее раскачивание в море.
Система способна работать на земле, в воздухе, под водой, в замкнутых пространствах, под землей, а квантовая природа этой технологии не позволяет ее взломать. Традиционные спутниковые навигационные приборы, несмотря на упорные труды ученых и инженеров, так и остаются уязвимыми. Это недавно продемонстрировали иранские военные: они перехватили американский беспилотник, просто подменив сигналы системы GPS. "Разрабатываемая нами технология квантовой навигации практически неуязвима", - рассказывает Боб Кокшотт, ученый из лаборатории DSTL, - "По крайней мере сейчас не существует ни единого способа вмешаться в работу будущего квантового компаса".
Изобретение будет использоваться, прежде всего, в военной отрасли, в том числе на ядерных подлодках, которые должны перемещаться с высокой точностью и редко поддерживают связь с другими объектами. Система GPS на таких суднах не применяется, поскольку под водой не работает. Если бы субмарина и была оснащена GPS, то для определения места нахождения ей приходилось бы каждый раз всплывать, что чревато неминуемым обнаружением. Поэтому подводные лодки для навигации используют акселерометры, регистрирующие каждый поворот судна после его погружения. Но данные, которые они выдают, далеко не всегда точные, тогда как квантовый компас предоставляет максимально корректную информацию. Так, если акселерометры могут определять локацию под водой с погрешностью до 1 км, то квантовое позиционирование способно свести погрешность до 1 метра. Это особенно важно для подводных лодок, которые из-за неточностей навигаторов часто попадают в воды противника.
Исследователи начнут финальные тестирования устройства, размер которого не превышает небольшую прямоугольную коробку, в следующем году. Если они пройдут успешно, технология будет использоваться не только на подводных объектах, но и в в автомобилях, самолетах и даже смартфонах. В будущем квантовая система позиционирования сможет заменить наземные и воздушные GPS.
Утащил к себе в журнал. 
