Лазерный мир

Обычные акселерометры измеряют скорость объекта с течением времени. Если известна его начальная точка, то можно вывести его положение. Но эти устройства не могут поддерживать свою точность в течение длительных периодов времени без внешнего эталона. Квантовые акселерометры, с другой стороны, полностью автономны и более точны. Однако большинство созданных на сегодняшний день устройств могут измерять положение только в одном измерении, вдоль прямой линии. Гораздо полезнее было бы иметь возможность измерять смещения в разных направлениях (продольном, поперечном и вертикальном) — как это уже делают акселерометры в смартфонах. Теперь эта цель достигнута: группе исследователей удалось создать квантовый акселерометр, способный проводить измерения во всех трех измерениях.

Устройство, названное QuAT (от Quantum Accelerometer Triad), имеет форму коробки длиной 40 сантиметров. Внутри находится вторая, меньшая стеклянная коробка, содержащая облако атомов рубидия, поддерживаемое при температуре чуть выше абсолютного нуля. При такой экстремальной температуре атомы ведут себя и как материя, и как волна.

Три лазера направляют коробку с атомами во всех направлениях (длина, ширина и высота). Возбуждая атомы, лазеры генерируют столкновения, вызывающие пульсации, характер которых зависит от движения аппарата. Анализируя волновые картины, можно рассчитать ускорение во всех трех направлениях.

Эти результаты позволяют предположить, что данное устройство будет очень полезно на больших транспортных средствах, которые поглощают много вибрации, например, на кораблях. Корабль, оснащенный таким квантовым акселерометром, сможет держать курс при сбое сигнала GPS. Точность наведения QuAT в сочетании с его долгосрочной стабильностью предлагает перспективную альтернативу для измерений приливного склонения с высоким разрешением, добавляют исследователи. Устройство также может помочь улучшить сейсмические модели и охарактеризовать источники землетрясений.

Источник:  https://new-science.ru/3d-kvantovyj-akselerometr-kotoryj-mozhet-pozvolit-korablyam-otkazatsya-ot-gps-v-sluchae-neobhodimosti/