Единственной сильной стороной подводной лодки является ее скрытность. После погружения обнаружить современную военную подводную лодку чрезвычайно сложно.
«Не говорите, что это невозможно»: военные поручили ученым создать квантовую навигацию для подлодок
Компания Q-CTRL получила контракт от Министерства обороны Австралии на разработку квантовых систем для навигации подводных лодок в длительных подводных миссиях.
Q-CTRL
Это делает такие лодки не только отличным оружием войны, но и оружием мира, потому что подводные лодки могут быть направлены в нестабильные районы в качестве демонстрации силы, не являясь прямой провокацией. Фактически, их вообще можно не отправлять, чтобы добиться того же эффекта.
Однако за эту возможность приходится платить: подводными лодками гораздо сложнее управлять, чем надводными кораблями. Оказавшись под волнами, они отрезаны от сигналов GPS, поэтому капитану приходится вести расчет с помощью гирокомпасов и инерциальных систем наведения, которые автоматически рассчитывают курс и местоположение судна, измеряя то, как оно поворачивает и ускоряется по всем трем осям.
Несмотря на то, что эта система работает и используется на всех современных подводных лодках, она очень ограничена. Со временем система наведения накапливает ошибки, и судно все дальше и дальше отклоняется от курса, пока не окажется в нескольких километрах от того места, где оно должно находиться.
Это означает, что подводная лодка должна время от времени всплывать на перископную глубину, чтобы получить навигационные координаты, что также делает ее уязвимой для обнаружения.
Квантовая навигация
В попытке преодолеть это компания Q-CTRL разрабатывает систему, которая использует квантовые датчики для более точной работы, чем в настоящее время делают инерциальные системы наведения. Она использует то, что известно как квантовое зондирование — это метод, основанный на квантовой запутанности, квантовой интерференции и сжатии квантовых состояний.
Если проще, то это означает, что квантовая навигационная система может использовать движения одного атома для точного определения курса и положения подводной лодки и поддерживать точность определения местоположения. Согласно Q-CTRL, такая система может вычислять местоположение затопленной лодки с точностью до 1,6 км на каждые 1000 часов подводного плавания.
Одним из ключевых факторов этого является концепция, называемая «надежность программного обеспечения». Недостатком квантового зондирования является то, что оно очень уязвимо к помехам, которые могут вносить большой шум в вычисления, снижая надежность.
Но, применяя специальный программный анализ, систему можно запрограммировать на поиск целевых сигналов и снижение помех.