Sensores Quânticos Para Orientação Sem GPS

Sensores Quânticos Para Orientação Sem GPS

Ao longo de cada um dos três eixos de medição, um acelerómetro mecânico é conectado ao espelho de referência do interferómetro atómico, resultando em uma hibridização clássica/quântica que permite a medição contínua da aceleração com uma propensão ultrabaixa. As medições dos três componentes do vector são utilizadas para determinar o vector de aceleração em qualquer direção. O sensor está ligado a uma plataforma rotativa para demonstrar medições de diferentes ângulos. Crédito: iXAtom

Podem os sensores quânticos mudar a tecnologia GPS?

Como podemos navegar aviões, ou permitir que veículos militares permaneçam em curso sem GPS ou sinais de satélite? Este é um desafio para o qual os sensores inerciais quânticos oferecem uma resposta. Aproveitando a tecnologia quântica, eles podem fazer medições de aceleração ultrassensíveis em três dimensões e em qualquer orientação.

Por um lado, o sensor inercial ideal para a navegação deve transmitir sinais constantemente em alta taxa, e por outro lado, manter-se preciso e sensível por períodos prolongados. Os sensores inerciais clássicos atendem ao primeiro critério, mas erram com o tempo. Por outro lado, os sensores quânticos são excepcionalmente precisos e sensíveis. No entanto, as medições são seguidas pelo tempo morto. Ao combinar as duas tecnologias de sensores, um grupo de cientistas liderados por um cientista do CNRS criou o primeiro sensor inercial quântico híbrido multidimensional.

Um artigo publicado na Science Advances mostra que o seu dispositivo transmite um sinal estável na taxa de um sensor clássico, mas com precisão 50 vezes maior, utilizando o calibração em tempo real possibilitada por medições quânticas. Esse instrumento pode ser usado para medir e rastrear continuamente a aceleração em 3 dimensões, independentemente da posição do sensor. O potencial total dessas propriedades pode ser compreendido por meio de aplicativos de bordo relacionados à navegação aérea sem a ajuda de sistemas globais de navegação por satélite (GNSSs).

O design de sensor inercial quântico híbrido, ou tríade de acelerómetro quântico (QuAT): as partes do vector de aceleração são medidas perpendicularmente à superfície dos seus espelhos correspondentes. Crédito: iXAtom

Leia o artigo original em PHYS.

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