Le navire expérimental de la Royal Navy effectue le premier essai du système de navigation quantique | Actualités scientifiques et techniques

La Royal Navy a effectué le premier essai d’un système de navigation quantique qui pourrait permettre à un navire de connaître sa position précise n’importe où dans le monde sans utiliser le GPS.

La technologie, développée par des physiciens de l’Imperial College de Londres, exploite les propriétés quantiques des atomes pour mesurer le mouvement d’un objet avec plus de précision que par des moyens conventionnels.

Un navire équipé de cette technologie pourrait naviguer avec plus de précision qu’avec une carte et une boussole et sans navigation par satellite sur laquelle le monde s’appuie désormais.

“Parfois, cela peut être perturbé ou parfois cela ne fonctionne pas”, a déclaré le capitaine Tom Ryan, chef de Navy X, la division de recherche de la Royal Navy.

“Donc, la capacité d’avoir une nouvelle et nouvelle façon de tracer avec précision, très précisément votre position est fondamentale pour la façon dont la Royal Navy et l’armée font des affaires.”

La Marine Royale ne sera pas tiré sur la manière exacte dont la technologie pourrait être utilisée.

Mais le fait que les sous-marins ne peuvent pas utiliser le GPS lorsqu’ils sont immergés, et que la Marine n’a pas tendance à commenter les technologies utilisées sur les sous-marins, pourrait être un indice.

Nous sommes sur la passerelle du XV Patrick Blackett, le nouveau navire expérimental de la Navy.

Le navire est élégant, avec des vitres teintées, une coque noire brillante et un drone en fibre de carbone à l’allure menaçante sur son pont – c’est très James Bond.

Navigation quantique
Image:
L’appareil de navigation quantique est attaché et sécurisé dans un conteneur d’expédition

Cependant, l’accéléromètre quantique qu’il teste ne pourrait pas l’être moins.

Assis dans un conteneur d’expédition et retenu par des sangles de chargement se trouve une boîte blanche de la taille d’un réfrigérateur, connectée à des ordinateurs.

“Il s’agit d’un environnement très exotique pour l’un de ces types de capteurs”, a déclaré le Dr Joe Cotter, de l’Imperial College, qui a aidé à le développer.

“L’un des grands défis est de le faire fonctionner dans le monde réel où les choses bougent, les champs magnétiques changent.

“Il y a beaucoup de vibrations que nous devons gérer pour maintenir cette chose suffisamment stable pour pouvoir fonctionner.”

Le contenu de la boîte blanche est secret, alors pour avoir une idée de son fonctionnement, nous visitons son prototype dans le laboratoire Blackett de l’Imperial College (nommé, comme par hasard, d’après le même type que le navire – un ancien physicien naval qui a remporté un prix Nobel pour la découverte des rayons cosmiques).

Image:
L’appareil contient, refroidit et mesure un nuage d’environ un milliard d’atomes de rubidium-87

L’accéléromètre quantique – pour lui donner son nom propre – comprend une sphère d’acier écrasée d’où sortent divers conduits et fils.

Mais c’est essentiellement une chambre pour contenir, refroidir et mesurer un nuage d’environ un milliard d’atomes de rubidium-87.

Les chercheurs utilisent la lumière laser pour piéger les atomes.

Lorsqu’ils ne sont qu’à quelques millionièmes de degré au-dessus du zéro absolu, leur comportement de type quantique commence à dominer : ils commencent à se comporter moins comme des particules et plus comme une onde.

En manipulant et en mesurant ce comportement, il est possible de mesurer avec une extrême précision l’influence de la gravité sur leur système, ce qui leur permet de mesurer la vitesse et la direction de son mouvement.

Le XV (navire expérimental) Patrick Blackett arrive mercredi à la base navale de Portsmouth.  Le navire de 42 m a été converti à partir d'un navire de ravitaillement d'équipage rapide Damen 4008 de construction néerlandaise et peint en noir mat avec l'insigne X01 sur le côté.  Les experts en innovation de la marine, NavyX, utiliseront le navire de 270 tonnes pour tester de nouveaux systèmes technologiques de pointe sans avoir à immobiliser l'un des plus petits navires de guerre de la flotte.  Date de la photo : mercredi 27 juillet 2022.
Image:
Le XV Patrick Blackett photographié à Portsmouth

En savoir plus sur Sky News :
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“En codant ces signaux d’accélération et de rotation dans les états internes des atomes, cela les protégera du monde réel”, a déclaré le Dr Cotter.

“Cela nous permet de les faire fonctionner beaucoup, beaucoup plus longtemps, ce qui devrait vous permettre à l’avenir de naviguer beaucoup plus longtemps sans avoir à corriger votre référence à l’aide d’autres types de technologie.”

L’appareil de laboratoire effectue une mesure de position environ une fois par seconde.

En connaissant la direction du voyage dans le temps, les ordinateurs peuvent garder un contrôle constant sur la position du navire.

Des versions plus rudimentaires de cette approche, appelées systèmes de navigation inertielle, ont été utilisées sur des missiles, des engins spatiaux et des sous-marins.

L’essai de la Marine devrait leur permettre de comprendre si le système quantique fragile peut être rendu suffisamment robuste pour fonctionner pratiquement pendant une vie en mer.

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La Royal Navy a effectué le premier essai d’un système de navigation quantique qui pourrait permettre à un navire de connaître sa position précise n’importe où dans le monde sans utiliser le GPS.

La technologie, développée par des physiciens de l’Imperial College de Londres, exploite les propriétés quantiques des atomes pour mesurer le mouvement d’un objet avec plus de précision que par des moyens conventionnels.

Un navire équipé de cette technologie pourrait naviguer avec plus de précision qu’avec une carte et une boussole et sans navigation par satellite sur laquelle le monde s’appuie désormais.

“Parfois, cela peut être perturbé ou parfois cela ne fonctionne pas”, a déclaré le capitaine Tom Ryan, chef de Navy X, la division de recherche de la Royal Navy.

“Donc, la capacité d’avoir une nouvelle et nouvelle façon de tracer avec précision, très précisément votre position est fondamentale pour la façon dont la Royal Navy et l’armée font des affaires.”

La Marine Royale ne sera pas tiré sur la manière exacte dont la technologie pourrait être utilisée.

Mais le fait que les sous-marins ne peuvent pas utiliser le GPS lorsqu’ils sont immergés, et que la Marine n’a pas tendance à commenter les technologies utilisées sur les sous-marins, pourrait être un indice.

Nous sommes sur la passerelle du XV Patrick Blackett, le nouveau navire expérimental de la Navy.

Le navire est élégant, avec des vitres teintées, une coque noire brillante et un drone en fibre de carbone à l’allure menaçante sur son pont – c’est très James Bond.

Navigation quantique
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L’appareil de navigation quantique est attaché et sécurisé dans un conteneur d’expédition

Cependant, l’accéléromètre quantique qu’il teste ne pourrait pas l’être moins.

Assis dans un conteneur d’expédition et retenu par des sangles de chargement se trouve une boîte blanche de la taille d’un réfrigérateur, connectée à des ordinateurs.

“Il s’agit d’un environnement très exotique pour l’un de ces types de capteurs”, a déclaré le Dr Joe Cotter, de l’Imperial College, qui a aidé à le développer.

“L’un des grands défis est de le faire fonctionner dans le monde réel où les choses bougent, les champs magnétiques changent.

“Il y a beaucoup de vibrations que nous devons gérer pour maintenir cette chose suffisamment stable pour pouvoir fonctionner.”

Le contenu de la boîte blanche est secret, alors pour avoir une idée de son fonctionnement, nous visitons son prototype dans le laboratoire Blackett de l’Imperial College (nommé, comme par hasard, d’après le même type que le navire – un ancien physicien naval qui a remporté un prix Nobel pour la découverte des rayons cosmiques).

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L’appareil contient, refroidit et mesure un nuage d’environ un milliard d’atomes de rubidium-87

L’accéléromètre quantique – pour lui donner son nom propre – comprend une sphère d’acier écrasée d’où sortent divers conduits et fils.

Mais c’est essentiellement une chambre pour contenir, refroidir et mesurer un nuage d’environ un milliard d’atomes de rubidium-87.

Les chercheurs utilisent la lumière laser pour piéger les atomes.

Lorsqu’ils ne sont qu’à quelques millionièmes de degré au-dessus du zéro absolu, leur comportement de type quantique commence à dominer : ils commencent à se comporter moins comme des particules et plus comme une onde.

En manipulant et en mesurant ce comportement, il est possible de mesurer avec une extrême précision l’influence de la gravité sur leur système, ce qui leur permet de mesurer la vitesse et la direction de son mouvement.

Le XV (navire expérimental) Patrick Blackett arrive mercredi à la base navale de Portsmouth.  Le navire de 42 m a été converti à partir d'un navire de ravitaillement d'équipage rapide Damen 4008 de construction néerlandaise et peint en noir mat avec l'insigne X01 sur le côté.  Les experts en innovation de la marine, NavyX, utiliseront le navire de 270 tonnes pour tester de nouveaux systèmes technologiques de pointe sans avoir à immobiliser l'un des plus petits navires de guerre de la flotte.  Date de la photo : mercredi 27 juillet 2022.
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Le XV Patrick Blackett photographié à Portsmouth

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“En codant ces signaux d’accélération et de rotation dans les états internes des atomes, cela les protégera du monde réel”, a déclaré le Dr Cotter.

“Cela nous permet de les faire fonctionner beaucoup, beaucoup plus longtemps, ce qui devrait vous permettre à l’avenir de naviguer beaucoup plus longtemps sans avoir à corriger votre référence à l’aide d’autres types de technologie.”

L’appareil de laboratoire effectue une mesure de position environ une fois par seconde.

En connaissant la direction du voyage dans le temps, les ordinateurs peuvent garder un contrôle constant sur la position du navire.

Des versions plus rudimentaires de cette approche, appelées systèmes de navigation inertielle, ont été utilisées sur des missiles, des engins spatiaux et des sous-marins.

L’essai de la Marine devrait leur permettre de comprendre si le système quantique fragile peut être rendu suffisamment robuste pour fonctionner pratiquement pendant une vie en mer.

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