Революция навигации: ученые создают датчик, способный заменить GPS

Специалисты из Национальной лаборатории Сандия достигли заметного прогресса в разработке сверхточного датчика движения, способного заменить традиционные GPS-технологии. Этот уникальный датчик, созданный с применением кремниевых фотонных микрочипов, предлагает высокую степень точности навигации в ситуациях, когда стандартные GPS-сигналы недоступны.

По словам ученого Чонмина Ли из Сандиа, точная навигация становится настоящей проблемой в реальных условиях, когда отсутствуют GPS-сигналы. Используя принципы квантовой механики, команды разработчиков смогли создать датчики, предлагающие уникальную точность измерения ускорения и угловой скорости, что позволяет обеспечивать надежную навигацию даже в самых сложных условиях.

В центре инноваций стоит новый высокопроизводительный кремниевый фотонный модулятор, который является важнейшим элементом лазерной системы на базе микрочипа. Данный модулятор обеспечивает выдающуюся точность измерений, что отмечает ученый Ашок Кодигала:

Датчик имеет множество потенциальных применений, включая не только навигацию, но и детекцию подземных полостей и ресурсов, оптические коммуникации и квантовые вычисления.

Команда ученых активно работает над созданием компактного квантового компаса, пригодного для использования в разных отраслях. Ведется сотрудничество с представителями промышленности, малым бизнесом, научным сообществом и государственными учреждениями для разработки и внедрения новых технологий.

Разработанный датчик использует квантовые механические принципы для достижения беспрецедентной точности в измерении ускорения и угловой скорости. Он включает в себя кремниевый фотонный микрочип с лазерной системой и модулятором, где лазер генерирует свет, проходящий через модулятор и преобразующийся в сигнал, содержащий данные о ускорении и угловой скорости. Этот сигнал затем анализируется и интерпретируется для точного определения местоположения и скорости объекта.

Преимущества нового датчика по сравнению с традиционными навигационными системами являются очевидными. Высокая точность измерений в сочетании с компактными размерами делает его адаптируемым к различным задачам: от навигации до обнаружения подземных ресурсов и квантовых вычислений. Кроме того, он может производиться по значительно более низкой цене, чем привычные системы навигации, что делает его доступным для широкой аудитории.

Ученые из Сандиа продолжают улучшать устройство и исследуют новые потенциальные области его применения.