هل تخيلت يوماً تنقلات سلسة وفعّالة بدون قلق من اضطرابات الإشارة؟ 🤔 هل تتخيل غواصات تسافر تحت المحيط دون الحاجة لظهورها؟ 🚀 كل هذا ممكن مع التكنولوجيا الكمومية الجديدة! 🤯

تُعدّ الملاحة الكمية نهجًا ثوريًا يُعيد تعريف الحركة والاستكشاف والاتصال بطرق لم نَتخيلها من قبل. 🗺️

ملاحة الأقمار الصناعية: جوهر الحياة الحديثة

نعتمد على أنظمة الملاحة العالمية عبر الأقمار الصناعية، مثل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، في حياتنا اليومية بشكل كبير. نستعمله في التنقل، طلب التوصيلات، وحتى تحديد مواقع الصور. لكنّ تأثيره يتعدى الراحة بكثير.

تُصادق إشارات GPS صفقات سوق الأسهم، وتساعد في التحكم في شبكة الكهرباء، بل حتى في الزراعة! تُرشد الجرارات ذاتية القيادة والمُربّين في تجميع الماشية.

تساعد خدمات الطوارئ على الوصول السريع للمحتاجين، مما يُقلل من الوقت اللازم للوصول إليهم.

لكن هذه النظم ليست مُحمية من التداخل. ⛔️ تعرّض إشارات الأقمار الصناعية للتداخل أو التعطيل بسبب الحروب أو الإرهاب أو حتى لأسباب تتعلق بالخصوصية. 🛡️ تُبيّن الخرائط مثل GPSJAM مناطق التداخل في الوقت الحقيقي.

فضلاً عن ذلك، تُؤثر العواصف الشمسية على الأقمار الصناعية، مما يُؤدّي إلى تعطيل إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). ☀️ على الرغم من أن هذه التأثيرات عادةً ما تكون مؤقتة، إلا أنّها قد تُسبّب أضراراً كبيرة.

انقطاع أنظمة الملاحة العالمية عبر الأقمار الصناعية يُعرّض البنية التحتية الأكثر أهمية لدينا للتّعطيل. 🚧

هل تُوفّر الملاحة الكمومية الحل؟

في بعض البيئات، لا تعمل إشارات التنقل من الأقمار الصناعية بشكلٍ جيد. 🌊 فالمياه أو الأنفاق تحت الأرض تُعوق هذه الإشارات.

تُصف العلوم الكمومية سلوك الجسيمات على نطاقاتٍ أصغر من الذرة. 🔬 تُظهر تأثيرات مثل التراكب والتشابك، ما يُمكننا من الكشف عن تغيرات دقيقة. 💫

مستشعرات الكم دقيقة للغاية لأنّ الجسيمات الكمومية تُستجيب للتغيرات البسيطة في بيئتها. مما يُمّكننا من قياس الأشياء بدقة أكبر من ذي قبل.

يُجري فريقنا أبحاثًا حول طرقٍ جديدة لاستخدام مستشعرات الكم لقياس المجال المغناطيسي للأرض، مما يُقدّم بديلاً مُعزّزًا لملاحة الأقمار الصناعية. 🚀 باستخدام التأثيرات الكمومية في الماس، يمكننا الكشف عن مجال الأرض المغناطيسي في الوقت الحقيقي.

مستقبل الملاحة: حُلم مُمكن

سيُكمّل مستقبل الملاحة مستشعرات الكم، لتعزيز دقة تحديد الموقع، وتحسين التوجيه، وتمكين توقيت متفوق. ⏱️ هذه التكنولوجيا واعدة لتكميل، وفي بعض الحالات، تقديم بدائل عن الملاحة القائمة على الأقمار الصناعية.

على الرغم من إمكانيات الملاحة الكمية الواضحة، إلا أن تحويلها إلى واقع عملي يظل تحديًا كبيرًا. من أهم التحديات تقليل حجم واحتياجات الطاقة من أجهزة الاستشعار الكمية، وتحسين ثباتها، ودمجها في أنظمة الملاحة الحالية. لكنّ السعر يُعدّ أيضًا عائقًا رئيسيًا.

إذا تم التغلب على هذه التحديات، فقد تُعيد الملاحة الكمية تشكيل حياتنا اليومية. ولكن هذه التكنولوجيا لن تُحل محل نظام تحديد المواقع العالمي (جي بي إس) بين عشية وضحاها، بل ستُصبح جزءًا أساسيًا من البنية التحتية التي تُحافظ على حركة العالم. 🌎

بقلم أليسون كيلي ، المديرة، معهد كوكب مبتكر، جامعة سوانبي للتكنولوجيا

تم إعادة نشر هذه المقالة من محادثة بموجب ترخيص المشاع الإبداعي. اقرأ المقالة الأصلية.

المصدر: sciencealert.com