Het kwantumnavigatiesysteem zonder gebruik van satellieten, zoals weergegeven in The Big Bang Theory, is in werkelijkheid uitgevonden

Het Amerikaanse Sandia National Laboratory heeft een vacuümkamer ter grootte van een avocado ontwikkeld, gemaakt van titanium

en Sapphire, dat op een dag kwantummechanische sensoren zou kunnen gebruiken om nauwkeurige navigatie mogelijk te maken zonder de noodzaak van satellieten.

In slechts een paar decennia is GPS geëvolueerdvan militaire technologie tot een populaire civiele technologieoplossing voor een verscheidenheid aan dagelijkse toepassingen. De moderne samenleving leunt zwaar op deze GPS-toepassingen. Het wereldwijde positioneringssysteem is echter niet altijd beschikbaar op plaatsen zoals hoge poolbreedten of diepe bergvalleien. Bovendien kunnen GPS-signalen worden geblokkeerd of gedempt.

GPS-systemen zijn kwetsbaar voor verslavingvan de constellaties van satellieten die rond de aarde draaien. Deze satellieten zenden tijdgestempelde signalen uit die zijn gesynchroniseerd met de atoomklok. GPS-ontvangers gebruiken het Doppler-effect op satellietsignalen om de positie en snelheid van de ontvanger uiterst nauwkeurig te berekenen. Als deze signalen worden onderbroken of beschadigd, valt het systeem uit.

Alternatief – dit is een technologie diewerd oorspronkelijk ontwikkeld voor militaire raketten tijdens de Tweede Wereldoorlog en wordt vaak gebruikt op onderzeeërs tijdens het duiken. Het wordt ‘traagheidsgeleiding’ genoemd en is een volledig autonoom systeem dat gyroscopen en versnellingsmeters gebruikt om de locatie van een navigatieapparaat te berekenen ten opzichte van een vaste, bekende positie.


</ img>

Het probleem is dat, net als GPS, traagheid isgeleidingssystemen moeten zeer nauwkeurig zijn en hetzelfde timingsniveau hebben als atoomklokken. Dit is mogelijk met bestaande systemen die mechanische gyroscopen of lasers gebruiken door rubidiumgaswolken om kwantumeffecten te meten. maar ze zijn afhankelijk van zware en dure vacuümsystemen.

De aanpak van het Sandia-team omvat onder meer:het vervaardigen van betrouwbare kwantumsensoren die passen in een kamer met een volume van slechts één kubieke centimeter. Deze camera is gemaakt van titanium en heeft saffiervensters &#8211; materialen die zeer goed zijn in het voorkomen van het ontsnappen van gassen zoals helium.


</ img>

Het systeem is nog niet tot in de puntjes geperfectioneerdzwak punt &#8211; duur van vacuümonderhoud. Nu proberen onderzoekers het apparaat minder omvangrijk en gemakkelijker te vervaardigen te maken.

Bron: newatlas, sandia

Illustraties: sandia, fandom

</ p>