ThanhDat
Intern Writer
Lực lượng Không gian Hoa Kỳ thông báo máy bay vũ trụ X-37B sẽ thực hiện chuyến bay thứ tám vào ngày 21 tháng 8. Điều gây chú ý là Mỹ lần đầu tiên công khai thừa nhận thử nghiệm công nghệ định vị quán tính lượng tử. Nếu thành công, nó có thể thay thế hoàn toàn GPS trong tương lai.
X-37B vốn nổi tiếng với các sứ mệnh bí mật, nhưng lần này Mỹ phá vỡ truyền thống, hé lộ nội dung thử nghiệm. Đây có thể coi là lời khẳng định Mỹ dẫn đầu trong cuộc đua công nghệ lượng tử.
Định vị quán tính lượng tử khác gì so với hệ thống hiện nay
Hệ thống dẫn đường quán tính truyền thống hoạt động như người đi bộ bịt mắt, dựa vào tính toán số vòng quay và quãng đường. Sai số nhỏ tích lũy dần thành sai số lớn, buộc tàu ngầm phải nổi lên định kỳ để hiệu chỉnh, gây nguy hiểm trong chiến đấu.
Ngược lại, định vị quán tính lượng tử làm lạnh nguyên tử đến mức gần bằng không tuyệt đối, đưa chúng vào trạng thái lượng tử vừa là hạt vừa là sóng. Khi chiếu laser, các nguyên tử tách thành hai bản thể đi theo hai quỹ đạo rồi hợp nhất, tạo thành thước đo chính xác. Từ sự khác biệt giữa hai quỹ đạo, có thể xác định tốc độ và hướng di chuyển. Độ chính xác đạt tới mức đo được lực hấp dẫn Trái Đất chính xác đến một phần tỷ độ.
Cảm biến lượng tử có ba ưu thế: độ chính xác vượt trội, khả năng chống nhiễu điện tử, độ ổn định lâu dài. Một tàu ngầm với cảm biến này có thể hoạt động dưới nước một tháng mà sai số vị trí chỉ trong phạm vi một km, ngay cả nơi tín hiệu GPS không thể tới.
Cuộc đua toàn cầu trong công nghệ định vị lượng tử
Mỹ trang bị cho X-37B cảm biến lượng tử được gọi là mạnh nhất từng chế tạo, nhằm kiểm tra khả năng định vị chính xác trong môi trường không gian đầy bức xạ. Nếu thành công, nó có thể được triển khai trên vệ tinh quân sự và tàu thăm dò không gian trong tương lai gần.
Nhiều nước cũng đang thúc đẩy nghiên cứu. Úc thử nghiệm trên biển, đạt 144 giờ hoạt động liên tục trên tàu chiến, cải thiện độ chính xác gấp 50 lần. Anh dự kiến trang bị hệ thống định vị lượng tử cho tàu ngầm hạt nhân vào năm 2030, còn Đức phát triển cảm biến lượng tử kim cương hỗ trợ định vị cho các đàn máy bay không người lái.
Trung Quốc đã tiến hành thử nghiệm định vị lượng tử trên trạm vũ trụ, phát triển nguyên mẫu con quay hồi chuyển và hệ thống định vị cộng hưởng từ hạt nhân cho quân đội. Tuy nhiên, công nghệ trong phòng thí nghiệm vẫn cồng kềnh, tiêu hao năng lượng lớn, các linh kiện quan trọng phải nhập khẩu. Các chuyên gia đánh giá cần ít nhất năm năm nữa để bắt kịp Mỹ, ưu tiên hiện nay là thu nhỏ thiết bị và phát triển chip lượng tử độc lập.
Chuyến bay thứ tám của X-37B được ví như cột mốc trưởng thành cho công nghệ lượng tử Mỹ. Nếu thành công, họ có thể xây dựng thế hệ hệ thống tác chiến mới, hoạt động cả trong đại dương sâu và không gian xa, không cần GPS. (Theo Sohu)
X-37B vốn nổi tiếng với các sứ mệnh bí mật, nhưng lần này Mỹ phá vỡ truyền thống, hé lộ nội dung thử nghiệm. Đây có thể coi là lời khẳng định Mỹ dẫn đầu trong cuộc đua công nghệ lượng tử.
Định vị quán tính lượng tử khác gì so với hệ thống hiện nay
Hệ thống dẫn đường quán tính truyền thống hoạt động như người đi bộ bịt mắt, dựa vào tính toán số vòng quay và quãng đường. Sai số nhỏ tích lũy dần thành sai số lớn, buộc tàu ngầm phải nổi lên định kỳ để hiệu chỉnh, gây nguy hiểm trong chiến đấu.
Ngược lại, định vị quán tính lượng tử làm lạnh nguyên tử đến mức gần bằng không tuyệt đối, đưa chúng vào trạng thái lượng tử vừa là hạt vừa là sóng. Khi chiếu laser, các nguyên tử tách thành hai bản thể đi theo hai quỹ đạo rồi hợp nhất, tạo thành thước đo chính xác. Từ sự khác biệt giữa hai quỹ đạo, có thể xác định tốc độ và hướng di chuyển. Độ chính xác đạt tới mức đo được lực hấp dẫn Trái Đất chính xác đến một phần tỷ độ.
Cảm biến lượng tử có ba ưu thế: độ chính xác vượt trội, khả năng chống nhiễu điện tử, độ ổn định lâu dài. Một tàu ngầm với cảm biến này có thể hoạt động dưới nước một tháng mà sai số vị trí chỉ trong phạm vi một km, ngay cả nơi tín hiệu GPS không thể tới.
Cuộc đua toàn cầu trong công nghệ định vị lượng tử
Mỹ trang bị cho X-37B cảm biến lượng tử được gọi là mạnh nhất từng chế tạo, nhằm kiểm tra khả năng định vị chính xác trong môi trường không gian đầy bức xạ. Nếu thành công, nó có thể được triển khai trên vệ tinh quân sự và tàu thăm dò không gian trong tương lai gần.
Nhiều nước cũng đang thúc đẩy nghiên cứu. Úc thử nghiệm trên biển, đạt 144 giờ hoạt động liên tục trên tàu chiến, cải thiện độ chính xác gấp 50 lần. Anh dự kiến trang bị hệ thống định vị lượng tử cho tàu ngầm hạt nhân vào năm 2030, còn Đức phát triển cảm biến lượng tử kim cương hỗ trợ định vị cho các đàn máy bay không người lái.
Trung Quốc đã tiến hành thử nghiệm định vị lượng tử trên trạm vũ trụ, phát triển nguyên mẫu con quay hồi chuyển và hệ thống định vị cộng hưởng từ hạt nhân cho quân đội. Tuy nhiên, công nghệ trong phòng thí nghiệm vẫn cồng kềnh, tiêu hao năng lượng lớn, các linh kiện quan trọng phải nhập khẩu. Các chuyên gia đánh giá cần ít nhất năm năm nữa để bắt kịp Mỹ, ưu tiên hiện nay là thu nhỏ thiết bị và phát triển chip lượng tử độc lập.
Chuyến bay thứ tám của X-37B được ví như cột mốc trưởng thành cho công nghệ lượng tử Mỹ. Nếu thành công, họ có thể xây dựng thế hệ hệ thống tác chiến mới, hoạt động cả trong đại dương sâu và không gian xa, không cần GPS. (Theo Sohu)
