Революція в транспортній сфері: у Великій Британії випробовують квантову навігацію для залізничного транспорту без використання GPS.

У Великій Британії провели випробування квантової навігаційної системи для залізничного транспорту, яка може функціонувати без GPS, навіть у тунельних умовах. Ця технологія здатна визначати місцезнаходження з точністю до сантиметра.

У Великій Британії вперше протестували квантову навігаційну систему для залізничного транспорту, яка дозволяє точно визначати місцезнаходження поїздів без використання супутників, навіть у тунельних ділянках. Ця інноваційна технологія була випробувана на маршруті між Лондоном та Велвін-Гарден-Сіті.

Цю інформацію опублікувало видання ZME Science.

У процесі тестування був задіяний поїзд, що зовні нагадує типовий приміський транспорт. Проте, на відміну від традиційних навігаційних систем, які можуть втрачати сигнал у тунелях або в умовах густої забудови, нова технологія функціонує автономно й не потребує GPS.

Розробкою займається консорціум під керівництвом Імперського коледжу Лондона. Йдеться про залізничну квантову інерціальну навігаційну систему (RQINS), яка здатна визначати положення поїзда з точністю до сантиметра навіть під час руху у складних умовах.

Система функціонує на основі надхолодних атомів. Всередині пристрою лазерні промені утримують атоми в вакуумній камері, уповільнюючи їхнє русло до екстремально низьких температур. У цьому стані атоми переживають зміни своїх характеристик, що дає змогу виявляти навіть найменші коливання руху потяга.

Подальші вимірювання здійснюються за допомогою лазерних імпульсів, які розділяють атомну хвилю та знову поєднують її. Будь-які зміни швидкості або напрямку руху впливають на цей процес, формуючи так звану інтерференційну картину. Саме вона дає змогу точно визначити переміщення поїзда.

Водночас квантові датчики залишаються дуже чутливими до вібрацій. Тому інженери створили гібридну систему, поєднавши їх із традиційними механічними сенсорами. Останні компенсують коливання та різкі рухи, а квантові забезпечують високу точність вимірювань.

Розробники наголошують, що сучасна транспортна інфраструктура значною мірою залежить від GPS. Ця технологія працює завдяки супутникам, але її сигнал може блокуватися або спотворюватися через природні та технічні чинники -- зокрема у тунелях, через сонячну активність або навмисне глушіння.

За різними оцінками, навіть незначні збої у функціонуванні GPS можуть призвести до суттєвих фінансових втрат. Тому квантові системи позиціонування вважаються перспективною альтернативою для секторів, які мають критичне значення.

У межах національної квантової стратегії Велика Британія інвестує мільярди доларів у розвиток таких технологій. До 2030 року планується впровадження квантових навігаційних систем у транспорті, зокрема на залізниці та в авіації. До 2035 року вони можуть стати стандартом для ключової інфраструктури країни.

Поки що система залишається складною та дорогою у виробництві. Наступний етап -- зменшення її розмірів і вартості для масштабного використання.