เซ็นเซอร์ควอนตัมสำหรับการวางตำแหน่งแบบไม่มี GPS


เซ็นเซอร์ควอนตัมสำหรับการวางตำแหน่งแบบไม่มี GPS

ตามแต่ละแกนของการวัดทั้งสาม ตัวตรวจวัดความเร่งเชิงกลจะติดอยู่ที่กระจกอ้างอิงของอะตอมอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ ส่งผลให้เกิดการผสมแบบคลาสสิก/ควอนตัมที่อนุญาตให้วัดความเร่งอย่างต่อเนื่องด้วยความเอนเอียงต่ำมาก การวัดองค์ประกอบเวกเตอร์ทั้งสามนั้นใช้เพื่อกำหนดเวกเตอร์ความเร่งในทิศทางใดก็ได้ เซ็นเซอร์ถูกยึดไว้กับแท่นหมุนได้เพื่อสาธิตการวัดจากมุมต่างๆ เครดิต: iXAtom

เราจะนำทางเครื่องบินโดยสารหรืออนุญาตให้ยานพาหนะทางทหารอยู่ในเส้นทางโดยไม่มี GPS หรือดาวเทียมได้อย่างไร? นี่เป็นปัญหาที่เซ็นเซอร์เฉื่อยควอนตัมเสนอวิธีแก้ปัญหา ด้วยเทคโนโลยีควอนตัม พวกเขาสามารถวัดความเร่งแบบอัลตราไวโอเลตในสามมิติและในทิศทางใดก็ได้

อย่างไรก็ตาม เซ็นเซอร์เฉื่อยในอุดมคติสำหรับการนำทางจะต้องส่งสัญญาณอย่างต่อเนื่องในอัตราที่สูง ส่วนอีกด้านหนึ่ง ยังคงความแม่นยำและละเอียดอ่อนในช่วงเวลาที่ขยายออกไป เซ็นเซอร์เฉื่อยแบบคลาสสิกมีคุณสมบัติตรงตามเกณฑ์แรก แต่จะผิดพลาดเมื่อเวลาผ่านไป ในทางกลับกัน เซนเซอร์ควอนตัมมีความแม่นยำและละเอียดอ่อนอย่างยิ่ง แต่การวัดผลจะมาพร้อมกับเวลาตาย ทีมนักวิทยาศาสตร์ที่นำโดยนักวิจัยของ CNRS ได้พัฒนาเซ็นเซอร์เฉื่อยควอนตัมไฮบริดหลายมิติตัวแรกด้วยการผสานเทคโนโลยีเซ็นเซอร์ทั้งสองเข้าด้วยกัน

ในบทความที่ตีพิมพ์ใน ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์พวกเขาแสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์ของพวกเขาส่งสัญญาณที่สม่ำเสมอในอัตราเซ็นเซอร์แบบคลาสสิก แต่ด้วยความแม่นยำที่มากกว่า 50 เท่า การสอบเทียบแบบเรียลไทม์ทำได้โดยการวัดควอนตัมในแหล่งกำเนิด เครื่องมือดังกล่าวสามารถใช้ในการวัดและติดตามอัตราเร่งอย่างต่อเนื่องในสามมิติไม่ว่าตำแหน่งของเซ็นเซอร์จะเป็นอย่างไร ศักยภาพเต็มที่ของคุณสมบัติเหล่านี้สามารถรับรู้ได้ผ่านแอพพลิเคชั่นบนเครื่องบิน เช่นเดียวกับการนำทางบนเครื่องบินโดยไม่ต้องใช้ระบบดาวเทียมนำทางทั่วโลก (GNSS)

เซ็นเซอร์ควอนตัมสำหรับการวางตำแหน่งแบบไม่มี GPS

การออกแบบเซ็นเซอร์เฉื่อยควอนตัมไฮบริด หรือควอนตัมมาตรความเร่งสาม (QuaT): ส่วนประกอบของเวกเตอร์ความเร่งจะถูกวัดในแนวตั้งฉากกับพื้นผิวของกระจกตามลำดับ เครดิต: iXAtom

ข้อมูลมากกว่านี้:
Simon Templier et al, การติดตามการเร่งความเร็วเวกเตอร์ด้วยตัวตรวจวัดความเร่งควอนตัมแบบไฮบริดสามตัว ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ (2022). ดอย: 10.1126/sciadv.add3854

การอ้างอิง: เซ็นเซอร์ควอนตัมสำหรับการวางตำแหน่งที่ไม่มี GPS (2022, 10 พฤศจิกายน) ดึงข้อมูล 11 พฤศจิกายน 2565 จาก https://phys.org/news/2022-11-quantum-sensors-gps-free.html

เอกสารนี้อยู่ภายใต้ลิขสิทธิ์ นอกเหนือจากข้อตกลงที่เป็นธรรมเพื่อการศึกษาหรือการวิจัยส่วนตัวแล้ว ห้ามทำซ้ำส่วนหนึ่งส่วนใดโดยไม่ได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษร เนื้อหานี้จัดทำขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์ในการให้ข้อมูลเท่านั้น





ข่าวต้นฉบับ