Les laboratoires Sandia réduisent la navigation quantique à la taille d'une puce ; percée du positionnement sans GPS

Des chercheurs du Sandia National Labs ont créé des puces optiques miniaturisées qui pourraient révolutionner la technologie de navigation quantique. Ces puces permettent de développer des capteurs quantiques beaucoup plus petits pour un positionnement précis sans dépendre des satellites GPS.

Les capteurs de mouvement traditionnels, de la taille d'un pamplemousse, dépendent des signaux GPS pour le guidage. En revanche, la navigation quantique utilise des interféromètres atomiques pour suivre la position et le mouvement de manière indépendante. Cependant, les systèmes quantiques précédents nécessitaient un équipement de la taille d'une pièce pour abriter six interféromètres atomiques de grande taille.

La percée de l'équipe de Sandia consiste à créer des puces optiques ultracompactes qui alimentent les capteurs de navigation quantique. Ces puces intègrent des circuits photoniques pour remplacer les systèmes laser encombrants généralement utilisés dans les interféromètres atomiques. Le résultat est un boîtier suffisamment petit pour être déployé à grande échelle.

Un élément clé de cette innovation est un modulateur capable de contrôler et de combiner avec précision plusieurs fréquences laser à partir d'une seule source. Il n'est donc plus nécessaire d'empiler des lasers individuels, ce qui réduit encore la taille et la complexité.

Au-delà de la miniaturisation, les nouvelles puces offrent une durabilité accrue contre les vibrations et les chocs, ce qui pourrait permettre de les déployer dans des environnements difficiles qui ne conviennent pas aux modèles actuels.

Un autre avantage important est la réduction des coûts. Alors que les systèmes de navigation quantique existants peuvent être d'un coût prohibitif, les modulateurs laser individuels coûtant plus de 10 000 dollars, l'équipe de Sandia vise à tirer parti des techniques de fabrication de semi-conducteurs pour la production de masse. Cette approche pourrait permettre de réduire considérablement les coûts et d'accroître l'accessibilité.

Jongmin Lee, un scientifique de Sandia, a souligné l'importance de réduire la dépendance à l'égard du GPS, notant que les signaux des satellites peuvent être perturbés ou usurpés, ce qui présente des risques pour les opérations militaires et les systèmes de transport automatisés.

Les applications potentielles vont au-delà de la navigation. L'équipe étudie la possibilité d'utiliser ces capteurs quantiques pour détecter de subtils changements gravitationnels et cartographier les ressources et structures souterraines.

Cette recherche révolutionnaire a fait l'objet d'un article de couverture dans la revue Science Advances ( ) dans la revue Science Advances, soulignant son importance pour la technologie quantique et la navigation.