Imperial College London tarafından geliştirilen bir kuantum sensör, uyduya bağlı olmayan bir navigasyon sisteminin geliştirilmesini desteklemek amacıyla Kuzey Kutbu’nda test edildi.
Kraliyet Donanması ile iş birliği içinde gerçekleştirilen bu deneme, kuantum destekli atalet sensörlerini laboratuvar deneylerinden gerçek dünya teknolojilerine dönüştürmeye yönelik yıllardır süren çalışmaların en son aşamasını temsil ediyor.
Binlerce yıldır insanlar, Dünya üzerindeki konumlarını belirlemek için gökyüzüne bakıyor. İlk denizciler, takımyıldızları okuyarak ve gece gökyüzünü kullanarak nerede olduklarını anlayıp engin okyanuslarda rotalarını belirliyorlardı. Günümüzde ise çoğumuz, bilmediğimiz yerlerde konumumuzu saptamak için GPS (Küresel Konumlama Sistemi) gibi küresel uydu tabanlı navigasyon sistemlerine güveniyoruz.
Bu uydular, ilk denizcilerin güvendiği yıldızlar gibi davranır: her biri bilinen bir yörüngeyi izler ve bu sayede herhangi bir anda konumumuzu hesaplamamıza olanak tanır.
Ancak GPS kusursuz değildir; yer altında veya su altında çalışmaz, yüksek binalar ya da kötü hava koşulları sinyali engelleyebilir ve sistem uzaktan bozulabilir, sahte sinyallerle yanıltılabilir veya parazitlenebilir. GPS’in bir gün boyunca devre dışı kalmasının, Birleşik Krallık ekonomisine 1 milyar sterlinden fazla zarar verebileceği tahmin edilmektedir.
Imperial College London’da geliştirilen kuantum sensörleri, ivme ve dönme hareketlerini son derece hassas biçimde ölçmek için kuantum fiziği olgularını — özellikle soğuk atomların dalga benzeri davranışlarını — kullanıyor. Başlangıç konumu bilindiğinde, bu ivme ve dönüş ölçümleri, dışarıdan herhangi bir sinyal almaya gerek kalmadan yolculuk sırasında konumun hesaplanmasını mümkün kılıyor. Bu sensörler son derece hassas, uzun süre boyunca kararlı ve sahtecilik ile yanıltma girişimlerine karşı dayanıklıdır.
South Kensington’daki bir laboratuvarda sensör tasarlamak ve üretmek bir şeydir; onları bir gemide güvenilir biçimde çalışacak kadar sağlam ve dayanıklı hâle getirmek ise bambaşka bir zorluktur.
Imperial College London Fizik ve Malzeme bölümlerinde görev yapan proje lideri Dr. Joseph Cotter şunları söyledi:
“Laboratuvarda kuantum sensörlerimiz olağanüstü performans gösteriyor. Bu nedenle atalet tabanlı navigasyon için sundukları potansiyel bizi son derece heyecanlandırıyor.”
“Arktik saha denemeleri, bu cihazların öngörülemeyen çevre koşullarında nasıl davrandığını görmemizi sağlıyor ve onları darbelere ve zorlu deniz ortamlarına dayanıklı hâle getirmek için hangi adımların atılması gerektiğini belirlememize yardımcı oluyor.”
Kuantum destekli atalet sensörleri, havacılıktan denizciliğe, tarımdan ulaştırmaya kadar pek çok sektörde devrim yaratma potansiyeline sahip.
İlk Imperial kuantum navigasyon sensörleri 2018 yılında tanıtıldı ve 2023’te Kraliyet Donanması’na ait araştırma gemisi XV Patrick Blackett’te ilk kez sahada kullanıldı. Imperial’ın kuantum sensörü ayrıca Londra Metrosu’nda da test edildi ve gelecekte demiryollarında daha güvenilir sinyal sistemlerinin kurulmasına katkı sağlayabilir.
Kraliyet Donanması’nın Disruptive Capabilities and Technologies Office (DCTO) biriminde SO1 Future Technology görevini yürüten Komutan Matt Steele şu ifadeleri kullandı:
“DCTO’nun gelecek teknolojilerden sorumlu yöneticisi olarak, Dr. Joseph Cotter ve ekibinin MV Anvil Point gemisinde güncellenmiş Kuantum Atalet Navigasyon (INS) teknolojisini test edebilmesinden büyük memnuniyet duyuyorum.”
“Bu çalışma, RoRo filosu kullanılarak yapılan önceki deniz denemelerinin üzerine inşa edilerek sensörün aşamalı olarak geliştirilmesini ve performansının artırılmasını sağlıyor.”
“DCTO olarak, GNSS’ten bağımsız bir INS prototipi geliştirmek ve Kraliyet Donanması için kuantum teknolojisinin sağlayacağı operasyonel avantajı ortaya koymak amacıyla Imperial College London ile bu uzun vadeli iş birliğini sürdürmeyi sabırsızlıkla bekliyoruz.”
Imperial College London Rektör Yardımcısı ve Başkan Yardımcısı Prof. Peter Haynes ise şunları söyledi:
“Bu kuantum sensörleri, fiziğin, mühendisliğin ve güçlü iş birliğinin neler başarabileceğinin olağanüstü bir örneğidir. Saha denemeleri, kuantum teknolojilerinin günlük hayatımızı nasıl dönüştürebileceğini açıkça gösteriyor. Ekibin Kraliyet Donanması ve TfL ile yürüttüğü çalışmalar, Birleşik Krallık’ın güvenli ve dirençli bir kuantum ekonomisi oluşturma hedefini somutlaştırıyor.”
Imperial College London, Kuantum Mühendisliği, Bilimi ve Teknolojisi Merkezi (QuEST) aracılığıyla araştırmacıları, sanayi ortaklarını ve kamu paydaşlarını bir araya getirerek kuantum bilimindeki keşifleri dönüştürücü teknolojilere dönüştürmeyi hedefliyor.
Çeviren: Emine Elif Pekduru
Redaktör: Saim Egemen Yücel
Bilimsel Redaktör: Yasemin Poyraz Koçak
