Прорыв в транспорте: в Британии тестируют квантовую навигацию для поездов без GPS

В Великобританиивпервые испытали квантовую навигационную систему для поездов, которая позволяет определять местонахождение без спутников даже в туннелях. Технологию протестировали на маршруте между Лондоном и Велвин-Гарден-Сити.

Об этом сообщило издание ZME Science.

Во время тестирования использовали поезд, который внешне не отличается от обычного пригородного транспорта. Однако в отличие от стандартных систем навигации, теряющих сигнал в тоннелях или среди плотной застройки, новая технология работает автономно и не зависит от GPS.

Разработкой занимается консорциум под руководством Имперского колледжа Лондона. Речь идет о железнодорожной квантовой инерциальной навигационной системе (RQINS), которая способна определять положение поезда с точностью до сантиметра даже во время движения в сложных условиях.

Система базируется на использовании сверххолодных атомов. Внутри устройства лазеры удерживают атомы в вакуумной камере и замедляют их движение до сверхнизких температур. В таком состоянии атомы меняют свои свойства, и это позволяет фиксировать даже незначительные изменения движения поезда.

Дальнейшие измерения осуществляются с помощью лазерных импульсов, которые разделяют атомную волну и снова объединяют ее. Любые изменения скорости или направления движения влияют на этот процесс, формируя так называемую интерференционную картину. Именно она позволяет точно определить перемещение поезда.

В то же время квантовые датчики остаются очень чувствительными к вибрациям. Поэтому инженеры создали гибридную систему, соединив их с традиционными механическими сенсорами. Последние компенсируют колебания и резкие движения, а квантовые обеспечивают высокую точность измерений.

Разработчики отмечают, что современная транспортная инфраструктура в значительной степени зависит от GPS. Эта технология работает благодаря спутникам, но ее сигнал может блокироваться или искажаться из-за природных и технических факторов — в частности в туннелях, из-за солнечной активности или умышленного глушения.

По оценкам, даже кратковременные перебои в работе GPS могут повлечь значительные экономические потери. Именно поэтому квантовые системы позиционирования рассматривают как альтернативу для критически важных отраслей.

В рамках национальной квантовой стратегии Великобритания инвестирует миллиарды долларов в развитие таких технологий. К 2030 году планируется внедрение квантовых навигационных систем в транспорте, в частности на железной дороге и в авиации. К 2035 году они могут стать стандартом для ключевой инфраструктуры страны.

Пока система остается сложной и дорогой в производстве. Следующий этап — уменьшение ее размеров и стоимости для масштабного использования.

Никола Пельтц / © Associated Press Кэролайн Левитт / © Associated Press Дорога на Орехов / © ТСН Паска с заварным кремом и вишней tiktok.com/@katya_rybalka