РЭБ станет бесполезной: ученые создали "квантовый компас" для борьбы с глушением GPS в бою

Ученые из Национальной лаборатории Sandia разработали технологию для навигации без GPS, совершив прорыв в области квантового зондирования. Их новые датчики движения не боятся ни одного средства радиоэлектронной борьбы (РЭБ), пишет Interesting Engineering.

Сенсоры пригодятся в сценариях, где GPS глушится или подделывается, а также в зонах конфликтов, где силы противника могут нарушить спутниковые сигналы.

Исследователи использовали компоненты кремниевых фотонных микрочипов для выполнения атомной интерферометрии (атомная интерферометрия — совокупность методов, при которых складываются электромагнитные волны, вызывая явление интерференции, используемое для извлечения информации, — ред.). Работая основываясь на принципах квантовой механики, эти усовершенствованные датчики обеспечивают беспрецедентно точную навигацию даже в районах, где нет доступа к GPS, отметили ученые.

Традиционно датчики, установленные в атомных интерферометрах, были большими и часто занимали целые комнаты. Команда миниатюризировала эти компоненты благодаря высокопроизводительному кремниевому фотонному модулятору. Стоит пояснить, что модуляторы — это устройства, используемые для управления свойствами света, особенно его частотой. Однако они часто создают нежелательные дополнительные частоты рядом с желаемой. Эти дополнительные частоты называются "боковыми полосами" и аналогичны эху в звуке. Однополосный модулятор Sandia способен сократить эти боковые полосы на беспрецедентные 47,8 децибел, то есть в 100 000 раз.

Инновационный подход Sandia предполагает миниатюризацию компонентов на кремниевых фотонных чипах, что позволяет эффективно сократить расходы на внедрение квантовых навигационных устройств. Дело в том, что один полноразмерный однополосный модулятор стоит более 10 000 долларов США, но ученые нашли способ изготовить сотни модуляторов на одной 8-дюймовой или на 12-дюймовой пластине. Эти чипы могут производиться массово с использованием тех же процессов, что и компьютерные чипы, что делает их значительно более доступными.

Новые навигационные устройства могут помочь обнаружить подземные ресурсы, усовершенствовать системы LIDAR, продвинуть квантовые вычисления и совершить революцию в оптической связи. Команда Sandia активно изучает эти разнообразные применения, продолжая добиваться успехов в миниатюризации. Ее цель — превратить атомные интерферометры в компактный квантовый компас, сократив разрыв между фундаментальными исследованиями и коммерческими разработками.