DARPA въвежда квантови сензори на бойното поле

Квантовите сензори могат да измерват магнитни полета, гравитация и движение с невероятна точност, което открива огромни възможности за отбраната. Тези устройства обаче имат сериозен недостатък: след като ги изведете от лабораторията и ги пренесете в реалния свят, особено върху движещи се платформи, ефективността им рязко се влошава.

За да преодолее тази пречка, Агенцията за перспективни изследователски проекти в областта на отбраната (DARPA) към Министерството на отбраната на САЩ стартира програмата Robust Quantum Sensors (RoQS).

Нейната задача е да създаде нов тип сензори, които ще запазят чувствителността си дори при трудни полеви условия и същевременно ще бъдат достатъчно надеждни, за да бъдат интегрирани във военното оборудване.

Квантовите сензори се основават на уникалната способност на атомите да превключват между строго определени енергийни състояния. В устройството атомите се охлаждат почти до абсолютната нула (-273,14°C) и в това състояние те стават невероятно чувствителни към най-малките промени в околната среда. Когато външни сили – магнитни полета, гравитация или ускорение въздействат върху такива атоми, те променят квантовите си състояния по специален начин. Учените са се научили да записват тези промени, което им позволява да откриват външни въздействия с безпрецедентна точност – до милиардни части от дробта, но същата тази свръхчувствителност, която прави квантовите сензори толкова точни се превръща в недостатък: всякакви външни вибрации или електромагнитни смущения могат да изкривят показанията.

Досега учените можеха да защитят устройствата само със специални изолационни камери или тежки защитни щитове, но такова обемисто оборудване е невъзможно да се използва на практика.

Поради това инженерите решават да тръгнат по друг път. Вместо да увеличават защитата около сензорите, те искат да променят дизайна на устройствата, така че те да могат да устояват на смущенията без допълнително оборудване.

За тази цел екипът разработва няколко решения едновременно. Първо, те създават нова архитектура на сензора, която сама по себе си ще потиска външните смущения. Второ, те комбинират много малки сензори в една система, която ще може да различава полезните сигнали на фона на всякакви смущения. Третото направление е търсенето на по-стабилни атомни системи, които ще могат да работят точно дори в неблагоприятни условия.

DARPA иска да тества новите технологии на бойното поле възможно най-скоро. Ето защо за първи път агенцията обединява разработчиците на сензори и конструкторите на бойни машини в най-ранните етапи на работата. Работейки заедно, инженерите веднага ще вземат предвид всички особености на оборудването, а военните ще имат време да подготвят платформите си за инсталиране на новите сензори.

Миналата година DARPA стартира друг важен проект – „Theory of Mind“. Неговата цел е да помогне на военните ръководители да предвиждат действията на врага. Системата симулира различни сценарии на конфликти, което позволява на командирите да избират по-ефективни стратегии за възпиране.