hero
GyártásTrend |

Forrás:

Interesting Engineering
Becsült olvasási idő: 2 perc
A londoni metróban tesztelik a GPS-helyettesítő kvantumiránytűt

A londoni Imperial College tudósai különleges tárgyakat szállítanak a londoni metróban. A tárgyak között van lézer, rubídiumatom, vákuumkamra. Az alkatrészekből egy új navigációs rendszert építenek és tesztelnek: a GPS-helyettesítő kvantumiránytűt. 

A kutatók berendezése a szubatomi anyag viselkedését kihasználva határozza meg egy tárgy helyét, függetlenül attól, hogy az a térben hol helyezkedik el, a föld alatt, a levegőben vagy a vízben. Az atomok az abszolút nullához közeli hőmérsékletre hűtve hullámként viselkednek, és ez segít a kutatóknak meghatározni sebességüket. A rendszer független a műholdas rendszerektől, és a kutatóknak ehhez nem is kell teljesen új eszközt feltalálniuk. Egy olyan érzékelővel dolgoznak, amely manapság már minden okostelefonban megtalálható. A mobilos gyorsulásérzékelő képes kiszámítani, hogyan változott egy tárgy sebessége az idő múlásával. Ezt az információt, valamint a tárgy kiindulási pontját felhasználva a tudósok meg tudják határozni a tárgy pontos helyét egy adott időpontban.

A londoni Imperial College tudósai különleges tárgyakat szállítanak a londoni metróban. A tárgyak között van lézer, rubídiumatom, vákuumkamra. Fotó: Imperial

Az ötlet egyetlen hiányossága, hogy az okostelefonban lévő gyorsulásmérő hosszú távon nem pontos, ezért a csapatnak egy pontosabbat kellett építenie. Ehhez a kvantummechanikát hívták segítségül. Amikor az atomokat rendkívül alacsony hőmérsékletre hűtik, hullámokként viselkednek. A mozgásukról szóló információk segítségével a fizikusok meg tudják mérni egy eszköz helyzetének változásait. 

A brit tudósok a kvantumiránytűben rubídiumatomokat használnak, amelyeket lézerrel abszolút nulla fok feletti hőmérsékletre hűtenek.Az egész összeállítás egy vákuumkamra belsejében van, és a laboratóriumi körülmények között végzett tesztek során ígéretes eredményeket kaptak. Most a metróban tesztelik az eszközt, amely képes pontosan mérni a metrókocsik sebességét, és ennek alapján meghatározni a helyüket. 

A kísérleteket a metró nyomkövető tesztvonatain végzik, nem pedig az ingázó járatokon. Ha azonban a kísérletek sikerrel zárulnak, egy napon a szolgáltatáson is alkalmazhatják majd a fővárosban csúcsidőben a föld alatt száguldó 540 vonat nyomon követésére. Így a vonatok földalatti követésére telepített több száz mérföldnyi kábelezésre a jövőben nem lesz szükség. Nem mellesleg, forradalmasíthatják az eddig használatos navigációs rendszert, a globális navigációs műholdrendszert (GNSS). 

Forrás: Interesting Engineering

Borítókép: Imperial