בקרוב: חיישני קוואנטום לניווט מדויק

This post is also available in: English (אנגלית)

טכנולוגיית חיישנים מהדור הבא מציעה ניווט ותקשורת ברמת דיוק גבוהה מאוד לכלי רכב אוטונומיים. טכנולוגיית הקוואנטום מתמקדת בבניית אלקטרונים שהם קטנים ומהירים יותר ממה שניתן להשיג כיום מבחינה פיזיקלית. ישומי קוואנטום לתחום החישה מקיפים תנוע – כולל סיבוב, הדמיה, האצה וכוח כבידה – ושדות חשמליים ומגנטיים.

בקרוב ניתן יהיה לקבל ניווט מדויק מאוד לצורך איתור שינויים בכוח הכבידה, החושפים הסתברות של תנועה וולקנית, שינויים סביבתיים ורעידות אדמה, סריקת פעילות המוח בזמן אמת, ואף אפשרות לראות מאחורי פינות. יתרה מזאת, בחיי היומיום, חישת קוואנטום תהפוך את הניווט לבטוח, תציג לנו מה נמצא מתחת לאדמה ותשפר את ההדמיה הרפואית.

באוניברסיטת קווינסלנד באוסטרליה מנסים להשתמש בחדשנות בתחום הקוואנטום לצורך פיתוח חיישנים חדשים. הפרויקט, שמתקיים בשיתוף פעולה עם צבא אוסטרליה, נאס"א וחברות טכנולוגיה כמו Orica, Skyborne Technologies, מיועד ליישומים ביטחוניים ויפתח את הפוטנציאל לשימוש בכלי רכב אוטונומיים.

חיישני קוואנטום יוכלו לתגבר כלי רכב ללא נהג שמסוגלים "לראות" מעבר לפינה, מערכות התראה לגבי פעילות וולקנית ורעידות אדמה, מערכות ניווט תת-ימיות, וגם סורקים נישאים, שמסוגלים לסרוק את פעילות מוח האדם במהלך שגרת היומיום שלו.

חיישני הקוונטום מגיעים לרמת הדיוק הגבוהה שלהם על ידי כך שהם רותמים את תכונות הקוואנטום – כלומר משתמשים בהבדלים, למשל, בין אלקטרונים במצבי אנרגיה שונים, כיחידת בסיס.

רוב המערכות בתחום חישת הקוואנטום יקרות, גדולות ומורכבות. אבל הדור החדש של חיישנים קטנים ובמחיר סביר יותר עשוי לפתוח הזדמנות ליישומים חדשים.

קשה לזייף את האותות בהם משתמשות מערכות ניווט קוואנטום מפני שהם תלויים בתכונות יסוד של הטבע. כתוצאה מכך נוצרת פלטפורמה מאובטחת מפני תקלות, כשלים או התקפות זדוניות.

לפני כשנה הצליחו חוקרים ב-MIT להשתמש בטכניקות יצור רגילות לצורך הצבת חיישן קוואנטום מבוסס-יהלום ביחס לשבב סיליקון, תוך שהם שוברים סגמנטים מסיביים רבים לריבוע ברוחב כמה עשיריות המילימטר. המודל מהווה שלב בדרך לפיתחו חיישני קוואנטום זולים שניתן לספק במסות, ויוכלו לפעול בטמפרטורת החדש ולשמש לכל ישום שכולל הערכות מדויקות של שדות מגנטיים חלשים, כך לפי analyticsinsight.net.

מכאן אפשר להסיק שחיישני הקוואנטום יתחילו להגיע לשוק ביישומי נישה בתחום הביטחון והרפואה תוך שלוש עד חמש שנים. יתרה מזאת, בעולם שהופך יותר ויותר תלוי בחיישנים ובחישה, הם יכולים להצליח באופן גורף.