34.2 C
Athens
ΑρχικήBlogΚβαντικές πυξίδες σε ρόλο GPS θα δείχνουν με ακρίβεια τη θέση αντικειμένων...

Κβαντικές πυξίδες σε ρόλο GPS θα δείχνουν με ακρίβεια τη θέση αντικειμένων κάτω από το έδαφος και κάτω από το νερό – Monomaxos


Ο Δρ. Τζόζεφ Κότερ παίρνει μερικές ασυνήθιστες αποσκευές μετακινούμενος με το μετρό του Λονδίνου. Περιλαμβάνουν έναν θάλαμο κενού από ανοξείδωτο χάλυβα, μερικά δισεκατομμύρια άτομα ρουβιδίου και διάφορα λέιζερ που χρησιμοποιούνται για την ψύξη του εξοπλισμού του σε θερμοκρασία λίγο πάνω από το απόλυτο μηδέν.

Αν και δεν είναι ένα συνηθισμένο κουτί εργαλείων που θα περίμενε κανείς να έχει κάποιος μαζί του στα βαγόνια του υπόγειου σιδηροδρόμου, αυτός είναι ο εξοπλισμός που χρησιμοποιεί ο Κότερ ο οποίος εργάζεται στο Κέντρο Ψυχρής Ύλης του Imperial College του Λονδίνου.

ι αποσκευές του μπορεί να είναι παράξενες, έχουν έναν φιλόδοξο σκοπό. Ο εξοπλισμός αυτός χρησιμοποιείται για την ανάπτυξη μιας κβαντικής πυξίδας, ένα όργανο που θα εκμεταλλευτεί τη συμπεριφορά της υποατομικής ύλης προκειμένου να αναπτύξει συσκευές που μπορούν να εντοπίσουν με ακρίβεια τη θέση τους ανεξάρτητα από το πού βρίσκονται, ανοίγοντας το δρόμο για τη δημιουργία μιας νέας γενιάς συστημάτων εντοπισμού στίγματος και μάλιστα με δυνατότητα εντοπισμού της θέσης ενός αντικειμένου που βρίσκεται κάτω από την επιφάνεια του εδάφους ή του νερού.

Πώς λειτουργεί

Το σύστημα αυτό βασίζεται σε μια νέα γενιά αισθητήρων και η ερευνητική ομάδα που το αναπτύσσει με επικεφαλής τον Κότερ θεωρεί ιδανικό μέρος για δοκιμές το μετρό του Λονδίνου το οποίο ως γνωστόν εκτείνεται σε μεγάλα βάθη.

Αλλά τα συστήματα GPS είναι ευάλωτα σε κακές καιρικές συνθήκες και άλλου είδους φαινόμενα ή εμπόδια. Οι δορυφόροι που βασίζουν την λειτουργία τους αυτά τα συστήματα απενεργοποιούνται κατά την διάρκεια γεωμαγνητικών καταιγίδων που συχνά χτυπούν την Γη, δεν λειτουργούν υποβρύχια ή υπόγεια και τα σήματα τους συχνά μπλοκάρονται από ψηλά κτίρια και άλλα εμπόδια. Ο στόχος της ανάπτυξης του νέου συστήματος στη χρηματοδότηση του οποίου συμμετέχει ο Ταμείο Τεχνολογικών Αποστολών Έρευνας και Καινοτομίας της Βρετανίας και το Εθνικό Πρόγραμμα Quantum Technologies της Βρετανίας είναι να δημιουργήσει ένα σύστημα που θα προσφέρει ακρίβεια στον καθορισμό της θέσης ενός αντικειμένου αλλά δεν θα βασίζεται στη λήψη εξωτερικών σημάτων.

«Τότε δεν θα χρειάζεται να ανησυχούμε μήπως χαθούν ή μπλοκαριστούν σήματα από πολυώροφα κτίρια. Θα έχετε μεγαλύτερη εμπιστοσύνη στο να γνωρίζετε πού βρίσκεστε εσείς ή το όχημά σας σε μια συγκεκριμένη στιγμή». Λέει η Δρ. Αΐσα Κάουσικ μέλος της ερευνητικής ομάδας.

Στην καρδιά της κβαντικής πυξίδας βρίσκεται μια συσκευή γνωστή ως επιταχυνσιόμετρο που μπορεί να μετρήσει πώς αλλάζει η ταχύτητα ενός αντικειμένου με την πάροδο του χρόνου. Αυτές οι πληροφορίες, σε συνδυασμό με το σημείο εκκίνησης αυτού του αντικειμένου, επιτρέπουν τον υπολογισμό των μελλοντικών θέσεων του. Τα κινητά τηλέφωνα και οι φορητοί υπολογιστές διαθέτουν επιταχυνσιόμετρα αλλά οι σημερινές εκδόσεις τους δεν μπορούν να διατηρήσουν την ακρίβειά τους για μεγάλα χρονικά διαστήματα.

Ωστόσο, η κβαντομηχανική προσφέρει στους επιστήμονες έναν τρόπο να παρέχουν νέα ακρίβεια και ακρίβεια μετρώντας τις ιδιότητες ατόμων που βρίσκονται σε κατάσταση υπερψύξης. Σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες, τα άτομα συμπεριφέρονται με κβαντικό τρόπο. Λειτουργούν και ως ύλη και ως κύματα. «Όταν τα άτομα είναι εξαιρετικά ψυχρά, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την κβαντομηχανική για να περιγράψουμε πώς κινούνται και αυτό μας επιτρέπει να κάνουμε ακριβείς μετρήσεις που μας λένε πώς η συσκευή μας αλλάζει τη θέση της» αναφέρει ο Κότερ.

Η θερμοκρασία

Στον εξοπλισμό που μεταφέρεται με το μετρό το ρουβίδιο εισάγεται στον θάλαμο κενού που βρίσκεται στην καρδιά του εξοπλισμού. Στη συνέχεια χρησιμοποιούνται ισχυρά λέιζερ για την ψύξη αυτών των ατόμων στα όρια του απόλυτου μηδέν (−273,15 C). Σε αυτές τις συνθήκες, οι κυματικές ιδιότητες των ατόμων ρουβιδίου επηρεάζονται από την επιτάχυνση του οχήματος που μεταφέρει τον εξοπλισμό και αυτές οι μικρές αλλαγές μπορούν να μετρηθούν με ακρίβεια.

Στην εικόνα ο εξοπλισμός για την κβαντική πυξίδα που δοκιμάζεται στο μετρό του Λονδίνου. πηγή φωτό. (Imperial College London)

«Το σύστημα έχει διαπιστωθεί ότι λειτουργεί καλά σε εργαστηριακές συνθήκες αλλά πρέπει να δοκιμαστεί σε διαφορετικές συνθήκες, εάν πρόκειται να μετατραπεί σε μια μεταφερόμενη, αυτόνομη συσκευή που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε απομακρυσμένες ή σύνθετες τοποθεσίες» λέει ο Κότερ.

Οπως αναφέρει η εφημερίδα Guardian οι σήραγγες του υπόγειου σιδηρόδρομου είναι ιδανικές για αυτές τις δοκιμές και ο υπόγειος σιδηρόδρομος του Λονδίνου θα είναι ο πρώτος που θα εκμεταλλευτεί αυτή την τεχνολογία η οποία υπόσχεται να εξαλείψει την ανάγκη για εκατοντάδες χλμ. καλωδίωσης που είναι εγκατεστημένα αυτήν τη στιγμή για να παρακολουθείται η θέση των περίπου 550 τρένων που κινούνται στο Λονδίνο στις ώρες αιχμής.

Naftemporiki.gr

Share:



Σύνδεσμος πηγής

monomaxos.gr
monomaxos.grhttp://monomaxos.gr
Ανακαλύψτε έναν κόσμο γνώσης και έμπνευσης στο Monomaxos, το ενημερωτικό μας ιστολόγιο. Εξερευνήστε συναρπαστικά άρθρα σε μια ποικιλία θεμάτων, από επιστήμη και τεχνολογία έως τρόπο ζωής και ταξίδια. Βυθιστείτε σε ενδιαφέρουσες πληροφορίες που θα σας φωτίσουν και θα σας διασκεδάσουν, με ένα μόνο κλικ.
RELATED ARTICLES

Βρακάτι: οικογενειακές διακοπές στην Κορινθία – Ελεύθερος Τύπος

Εκτός από την ένδοξη πολιτιστική ιστορία και ανάπτυξη της αρχαίας πόλης, η Κορινθία είναι ιδανικό μέρος για καλοκαιρινές διακοπές, καθώς υπάρχουν πολλές...

Πήλιο: άπειρες παραλίες – Ελεύθερος Τύπος

Οι καλύτερες παραλίες του Πηλίου. Οι παραλίες του Πηλίου προσφέρουν μια μοναδική εμπειρία για κάθε επισκέπτη, συνδυάζοντας απαράμιλλη φυσική ομορφιά με πλούσια...

Γερμανικά ΜΜΕ: Η Κάρπαθος είναι ο κύριος αυθεντικός ελληνικός προορισμός – Ελεύθερος Τύπος

Η ταξιδιωτική πλατφόρμα Holiday Check συμπεριέλαβε την Κάρπαθο ανάμεσα στα 10 ελληνικά νησιά που πρέπει να επισκεφτούν οι Γερμανοί για...

Δημοφιλέστερα Αρθρα

Εργαζόμενη σε κατάστημα στη Ζάκυνθο πρόσφερε ερωτικές υπηρεσίες σε πελάτες – Συνελήφθη 45χρονος για μαστροπεία

Για μαστροπεία συνελήφθη τα ξημερώματα χθες (18.07.2024) ένας 45χρονος αλλοδαπός, ο οποίος διαχειρίζεται προσωρινά επιχείρηση υγείας στην περιοχή Λαγανά της Ζακύνθου. Ο καταζητούμενος 65χρονος ιδιοκτήτης...

Σεισμός στην Τουρκία – «Ταρακουνήθηκαν» πολλές περιοχές

Η τουρκική υπηρεσία έκτακτης ανάγκης AFAD ανακοίνωσε ότι το μέγεθος του σεισμού ήταν 4,1 βαθμών της κλίμακας Ρίχτερ Σεισμός σημειώθηκε στη Θάλασσα του Μαρμαρά,...

Βίντεο-σοκ: Καρχαρίας ορμά στα ρηχά παραλίας – Τρέχουν και ουρλιάζουν οι λουόμενοι

Ένα σοκαριστικό βίντεο απαθανάτισε τη στιγμή που ένας καρχαρίας ορμάει προς τους τουρίστες σε παραλία της Γκραν Κανάρια. Πλάνα δείχνει τον καρχαρία να σκίζει...

Γιατί δεν επηρεάστηκε η Ελλάδα από το διεθνές ψηφιακό μπλακ άουτ

Όσον αφορά τους απλούς χρήστες των Windows, ο Δ. Παπαστεργίου διευκρίνισε ότι το λογισμικό ασφαλείας της Crowstrike χρησιμοποιείται από μεγάλες επιχειρήσεις και ως...