Агенцията за напреднали изследователски проекти в отбраната (DARPA) на САЩ, която се занимава с нови отбранителни технологии, търси вече по-стабилни квантови сензори за работа на „негостоприемни“ терени. Под негостоприемни терени се разбират зони на военни операции, където работата на Системата за глобално позициониране (GPS) на бойните платформи е затруднена или невъзможна. Квантовите технологии могат да осигурят високо прецизни алтернативи на GPS за насочване и навигация или на сонари за лов на подводници. Тази изключително футуристична технология засега още се усъвършенства, защото свръхчувствителността на квантовите сензори ги прави в същото време и много уязвими за смущения. Но и изследователската работа продължава усилено и вече се разработва малка вакуумна камера, която може да помогне за навигация без GPS.
Чрез програмата Robust Quantum Sensors (RoQS) DARPA търси радикално „по-стабилни“ квантови сензори за работа в негостоприемни условия. Наименованието на програмата RoQS (Устойчиви квантови сензори) показва, че целта е създаването на стабилни и надеждни сензори за навигация. Въпреки че квантовите сензори показват изключителни възможности в контролирана среда, в динамични условия тяхната производителност често намалява поради фактори като вибрации или електромагнитни смущения.
Квантовите механизми, предназначени за замяна на GPS, залагат на принципите на квантовата физика, особено на явления като квантова суперпозиция и заплитане. Вместо традиционните сателитни системи, които разчитат на радиовълни, един квантов сензор използва т. нар. квантови състояния. Квантовите сензори могат да използват квантови битове, които се казват кубити. Кубитите са основна единица за информация също като битовете в класическите компютри. Те могат да съществуват в състояние на „0“ или „1“, или и в двете едновременно за разлика от класическите компютри. Това състояние учените наричат „суперпозиция“. Тази характеристика позволява на кубитите да обработват информацията много по-ефективно от класическите компютри. Кубитите могат да се реализират по различни начини, включително като атоми, фотони или като свръхпроводници.
Освен суперпозиция кубитите проявяват и явлението заплетеност. Това им позволява да са взаимно свързани без значение на разстоянието между тях. Използвайки заплетени частици, информацията може да се предава и обработва по начини, които не зависят от класическите ограничения за скорост и разстояние. Два заплетени сензора могат да обменят информация мигновено, позволявайки синхронизация на данните на огромни разстояния. Квантовото заплитане е явление в квантовата механика, при което две или повече частици стават свързани по такъв начин, че състоянието на едната частица моментално влияе на състоянието на другата.
Това се случва, когато частиците взаимодействат помежду си и след това се разделят, дори на милиони километри една от друга. Заплитането на частиците е важен аспект в разработката на квантови технологии.
Пентагонът иска да пренесе квантовата технология на терен. Да навигира с нея във военни зони, без да се нуждае от GPS, или да ловува подводници, без да използва сонари, да я постави на хеликоптери, реактивни самолети и сателити. За целта в началото на тази година бяха събрани всички участници в програмата RoQS – от нововъзникнали технологични компании (стартъпи) до лаборатории, финансирани от правителството. Между тях ще се проведе състезание.
Задачата е всеки участник да създаде квантов сензор за навигация, който да работи на хеликоптер. Хеликоптерът в полет е най-предизвикателната среда за всеки сензор. На него бушуват вибрации, шум, топлина и всякакви други смущения за технологията. Пълните идейни предложения постъпват до края на този месец. Оценката на тези предложения и окончателният списък на участниците ще бъде обявен до края на лятото. След това одобрените участници започват 30-месечна работа по създаването на квантови сензори за хеликоптер.
