نیروی دریایی بریتانیا با نصب یک ساعت کوانتومی پیشرفته در زیردریایی رباتیک XV Excalibur خود، گامی بزرگ در جهت دستیابی به ناوبری فوق دقیق و مخفیانه زیر آب برداشته است.
زیردریایی‌ها همواره در یافتن مسیر دقیق خود در اعماق اقیانوس با چالش‌هایی روبرو هستند. سامانه‌های ناوبری اینرسی (INS) فعلی که متکی بر ژیروسکوپ‌ها و ساعت‌های داخلی‌اند، به‌دلیل انباشتگی خطاهای جزئی، دچار انحراف موقعیت می‌شوند. این موضوع دقت عملیات را به شدت کاهش داده و نیاز به تصحیح مکرر دارد. در نتیجه، برای ماموریت‌های طولانی‌مدت و مخفیانه، به فناوری‌های ناوبری پیشرفته‌تری نیاز است.
راز ناوبری مخفیانه: چرا زیردریایی‌ها به ساعت کوانتومی نیاز دارند؟
زیردریایی‌ها نمی‌توانند از سیگنال‌های GPS در زیر آب استفاده کنند و برای ناوبری به سامانه‌های اینرسی (INS) متکی هستند. این سیستم‌ها با استفاده از ژیروسکوپ‌ها و ساعت‌های داخلی، تغییرات مسیر و سرعت را اندازه‌گیری می‌کنند. اما مشکل اصلی، انباشتگی خطاهای جزئی است که به مرور زمان دقت موقعیت‌یابی را کاهش می‌دهد و منجر به انحراف می‌شود.
قلب تپنده نامرئی: چگونه ساعت کوانتومی بازی را تغییر می‌دهد؟
نیروی دریایی بریتانیا برای غلبه بر این چالش، سامانه‌های موقعیت‌یابی و زمان‌بندی کوانتومی (PNT) را با استفاده از ساعت اتمی اپتیکال Infleqtion Tiqker آزمایش می‌کند. این ساعت کوانتومی با بهره‌گیری از یک اتم روبیدیم-۸۷، دقتی بی‌نظیر ارائه می‌دهد که تنها هر ۳۰ میلیارد سال یک ثانیه خطا می‌کند.
این دقت فوق‌العاده، به معنای انحراف ناچیز تنها ۱x۱۰⁻⁶ درجه در هر ساعت است. ابعاد جمع‌وجور این ساعت (۳۰ لیتر حجم و ۳۰ کیلوگرم وزن)، آن را برای نصب در شناورهای کوچک مانند Excalibur ایده‌آل کرده است. آزمایش‌های دریایی، یکپارچگی و دقت ناوبری این سیستم را تأیید کرده‌اند و داده‌های آن طبق معاهده AUKUS با ایالات متحده و استرالیا به اشتراک گذاشته خواهد شد.
فرمانده متیو استیل از نیروی دریایی سلطنتی، این آزمایش را گامی حیاتی برای استقرار ساعت‌های کوانتومی در پلتفرم‌های زیر آبی به منظور ناوبری و زمان‌بندی دقیق در عملیات طولانی‌مدت دانست.
source