Kompas kwantowy będzie lepszy niż GPS?
Historia systemu nawigacji GPS rozpoczęła się gdzieś w latach siedemdziesiątych, przy czym chodziło wtedy wyłącznie o wspomaganie operacji wojskowych. Dopiero około 10 lat później system GPS zaczął być również dostępny dla cywilów. Czy ta sama ścieżka rozwoju czeka obecnie kompas kwantowy?
Ogólnie system GPS działa i nie bardzo jest na co narzekać. Zwłaszcza w przypadku wojska, które dysponuje jego wielokrotnie dokładniejszą wersją. A jednak są tacy wojskowi, którzy na GPS-a narzekają ? ci, którzy pływają na łodziach podwodnych. Pod wodą system GPS nie działa i określenie dokładnej pozycji podwodnego okrętu jest często poważnym problemem.
Istnieją oczywiście inne sposoby. Punktem wyjścia jest znajomość dokładnej pozycji okrętu tuż przed zanurzeniem (określona jeszcze z pomocą GPS-u), zaś później do gry wchodzi tak zwana nawigacja zliczeniowa. Bardzo dokładnie mierzone są kurs statku i jego prędkość, badane są też wskazana akcelerometrów, ale do tego dochodzi niestety sporo innych czynników, które są zmienne i które ciężko przewidzieć, takie chociażby jak ruch samej wody (prądy i dryfy). Im dłużej trwa rejs (a łodzie podwodne zanurzają się obecnie na bardzo długo), tym większy może być błąd w ustaleniu pozycji okrętu, co z kolei może prowadzić do tragicznych w skutkach pomyłek.
Dlatego w ośrodkach wojskowych Wielkiej Brytanii opracowano urządzenie noszące nazwę kompasu kwantowego. Opiera się on na odkryciu (za które w 1997 roku przyznana została nagroda Nobla), że lasery mogą zostać wykorzystane w celu "zamrożenia" atomów w temperaturze bliskiej zera absolutnego. Takie atomy są wtedy niebywale czułe na pole magnetyczne oraz pole grawitacyjne Ziemi.
W Ministerstwie obrony Wielkiej Brytanii powstał już prototyp kompasu kwantowego w postaci około metrowej długości skrzynki. W jej środku znajdują się lasery schładzające niedużą chmurę atomów rubidu. Trzy takie "skrzynie" zostaną następnie rozmieszczone względem siebie na łodzi podwodnej w taki sposób, że będą mogły mierzyć ruch wzdłuż wszystkich trzech osi (góra-dół, lewo-prawo, przód-tył). Dzięki temu nawet po wielotygodniowych rejsach pozycja łodzi podwodnej powinna nadal być dokładnie określona.
Ale co ma kwantowy kompas do zastosowań cywilnych? Na razie nic, ponieważ w tym momencie trwają prace nad zminiaturyzowaniem urządzenia a równocześnie zastosowania go również w innych rodzajach wojska. Po co? Chociażby po to, by uniezależnić je od wskazań GPS, bo system ten może zostać stosunkowo łatwo zniszczony lub ? co gorsza ? wprowadzony w błąd. Poza tym nie zapominajmy, że system GPS może być w każdej chwili wyłączony przez amerykanów. Przyszłość kompasu kwantowego w armiach całego świata zapowiada się więc całkiem różowo.
Dopiero kiedy skończy się ten etap rozwoju technologii kompasu kwantowego, przyjdzie być może czas na kolejny ? zastosowania cywilne. Być może za kilkanaście lat każdy smartfon opuszczający fabrykę będzie miał taki miniaturowy kompas kwantowy na pokładzie. Jeśli ktoś uważa, że to niemożliwe, powinien cofnąć się o jakieś dwadzieścia lat i zapytać, czy coś takiego byłoby możliwe w przypadku modułów GPS...
Polecamy w wydaniu internetowym chip.pl: Przełom! Dyski SSD będą 3x szybsze
