Квантовые компасы приблизились к замене GPS

Ученым удалось миниатюризировать лазерную систему, которая обычно имеет размер холодильника, для использования метода зондирования, называемого атомной интерферометрией. Теперь система помещается на кремниевом микрочипе.

Подобно свету, электроны иногда ведут себя как волны. Атомная интерферометрия использует это свойство для точного измерения ускорения, вращения и угловой скорости. Эти переменные могут помочь пользователям квантового компаса измерять и отслеживать свое местоположение без использования GPS, который основан на непрерывной передаче сигналов между устройствами и спутниками.

В отличие от лазера, который излучает луч света, атомный интерферометр излучает пучок сверххолодных атомов, а затем использует свет, а не зеркала, для манипулирования этим лучом. Интерферометр измеряет разницу в фазе — совпадают ли пики и впадины волн друг с другом — между атомами, расположенными на разных траекториях. Любое изменение энергии на обоих путях, например, когда атом получает энергию от взаимодействия со светом, приводит к сдвигу атомов в фазе.