acecook

Tàu điện ngầm Luân Đôn thử nghiệm la bàn lượng tử thay thế GPS

Kỹ thuật điều khiển
18/06/2024 16:21
Các nguyên tử khi được làm lạnh đến nhiệt độ gần bằng không tuyệt đối sẽ hoạt động như sóng và điều này giúp các nhà nghiên cứu xác định vận tốc của chúng.
aa

Các nguyên tử khi được làm lạnh đến nhiệt độ gần bằng không tuyệt đối sẽ hoạt động như sóng và điều này giúp các nhà nghiên cứu xác định vận tốc của chúng.

tau dien ngam luan don thu nghiem la ban luong tu thay the gps
Hình ảnh đại diện của la bàn lượng tử.

Các nhà khoa học tại Trung tâm Vật chất Lạnh thuộc Đại học Imperial College London những ngày này đang bận rộn vận chuyển vận chuyển một số thiết bị đặc biệt tới hệ thống tàu điện ngầm Luân Đôn. Trong số các vật phẩm này có một loạt tia laser, nguyên tử rubidium và một buồng chân không. Tất cả các thành phần để chế tạo và thử nghiệm la bàn lượng tử trên hệ thống tàu điện ngầm mang tính biểu tượng này.

Hệ thống Định vị Vệ tinh Toàn cầu (GNSS) hiện nay là một công cụ quan trọng đối với ngành công nghiệp giao thông vận tải. Cho dù đi bằng đường bộ, đường biển hay đường hàng không, các hệ thống định vị giúp xác định vị trí chính xác của phương tiện và tính toán thời gian đến đích, một tính năng quan trọng để duy trì chuỗi cung ứng.

Tuy nhiên, toàn bộ hệ thống định vị này dễ bị đối phương làm nhiễu và cũng dễ bị ảnh hưởng khi thời tiết xấu. Ngay cả khi dịch vụ được cải thiện trong các khu vực đô thị đông đúc bởi các tòa nhà cao tầng và các công trình khác, dịch vụ này cũng chỉ khả dụng cho các phương tiện giao thông dưới lòng đất hoặc hoạt động dưới nước.

Một giải pháp lượng tử

Các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Vật chất Lạnh thuộc ICL đang phát triển một la bàn lượng tử sử dụng hành vi của vật chất dưới nguyên tử để xác định chính xác vị trí của một đối tượng, bất kể nó được đặt ở đâu.

Hệ thống này độc lập với hệ thống vệ tinh và có thể hoạt động hiệu quả dưới lòng đất và dưới nước. Điều thú vị là các nhà nghiên cứu không cần phải phát minh ra một thiết bị hoàn toàn mới để đạt được điều này. Thay vào đó, họ đang làm việc với một cảm biến hiện có trong tất cả các điện thoại thông minh ngày nay – gia tốc kế.

Cảm biến có thể tính toán vận tốc của thiết bị đã thay đổi như thế nào theo thời gian. Sử dụng thông tin này cùng với điểm xuất phát của đối tượng, các nhà khoa học có thể xác định vị trí chính xác của nó tại bất kỳ thời điểm nào.

Điểm yếu duy nhất của ý tưởng này là gia tốc kế trong điện thoại thông minh của bạn không chính xác trong thời gian dài, vì vậy nhóm nghiên cứu cần xây dựng một gia tốc kế chính xác hơn bằng cách sử dụng cơ học lượng tử.

tau dien ngam luan don thu nghiem la ban luong tu thay the gps
Các nhà nghiên cứu ICL làm việc trên một đoàn tàu ngầm được sử dụng để kiểm tra đường ray. Ảnh: ICL

Kiểm tra trên Tàu điện ngầm

Khi các nguyên tử được làm lạnh đến nhiệt độ cực thấp, chúng hoạt động giống như sóng. Sử dụng thông tin về cách chúng di chuyển, các nhà vật lý có thể đo lường những thay đổi về vị trí của thiết bị.

Các nhà nghiên cứu tại ICL đang sử dụng các nguyên tử rubidium trong thiết lập của họ và một loạt tia laser để làm lạnh chúng đến nhiệt độ ngay trên độ không tuyệt đối. Toàn bộ cụm lắp ráp này nằm bên trong một buồng chân không và kết quả đầy hứa hẹn đã thu được khi thử nghiệm trong điều kiện phòng thí nghiệm.

Để thử nó trong thế giới thực, các nhà nghiên cứu đã làm việc trên Tàu điện ngầm Luân Đôn, nơi các thành phần đã được sử dụng để tạo ra một thiết bị độc lập có thể đo chính xác vận tốc của tàu và sử dụng nó để xác định vị trí của tàu.

Các thí nghiệm này đang được thực hiện trên các đoàn tàu thử nghiệm theo dõi của Tàu điện ngầm chứ không phải các dịch vụ đi lại. Tuy nhiên, nếu các thử nghiệm thành công, một ngày nào đó chúng có thể được sử dụng trên dịch vụ để theo dõi 540 đoàn tàu phóng to dưới lòng đất vào giờ cao điểm ở thủ đô.

Thí nghiệm này rất hữu ích vì nó tái tạo một kịch bản trong đời thực về việc sử dụng cảm biến dưới lòng đất. Nó cũng sẽ giúp dịch vụ tránh khỏi sự cố khi làm việc trên hàng trăm dặm cáp hiện đang được lắp đặt để theo dõi các chuyến tàu dưới lòng đất.

Hồng Minh (Theo interestingengineering)

Bài liên quan
mca
Tin bài khác
Bộ Công an triển khai chương trình cứu trợ khẩn cấp đồng bào vùng bão lũ qua ứng dụng VNeID

Bộ Công an triển khai chương trình cứu trợ khẩn cấp đồng bào vùng bão lũ qua ứng dụng VNeID

Không cần tài khoản phức tạp hay thủ tục rườm rà, người dân giờ đây có thể ủng hộ đồng bào vùng bão lũ ngay trên ứng dụng VNeID. Chương trình “Chung tay cứu trợ khẩn cấp” do Bộ Công an triển khai từ ngày 10/10 đang mở ra cách làm mới, tiện lợi và minh bạch trong công tác cứu trợ.
Nhận định phiên giao dịch ngày 14/10: Duy trì cổ phiếu giữ vững xu hướng tăng

Nhận định phiên giao dịch ngày 14/10: Duy trì cổ phiếu giữ vững xu hướng tăng

Thị trường chứng khoán Việt Nam tiếp tục khởi sắc trong phiên giao dịch ngày 13/10, khi VN-Index bứt phá lên vùng đỉnh mới trên 1.765 điểm, khẳng định xu hướng tăng giá rõ rệt. Nhà đầu tư được khuyến nghị tiếp tục nắm giữ những mã duy trì xu hướng tăng ổn định và theo dõi nhịp điều chỉnh để lựa chọn điểm mua phù hợp.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 14/10/2025: Tuổi Tý nên đặc biệt thận trọng trong công việc, Tuổi Dần gặp nhiều thuận lợi

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 14/10/2025: Tuổi Tý nên đặc biệt thận trọng trong công việc, Tuổi Dần gặp nhiều thuận lợi

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 14/10/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
[E-Magazine] An ninh mạng công nghiệp - “Mặt trận” mới của tự động hóa

[E-Magazine] An ninh mạng công nghiệp - “Mặt trận” mới của tự động hóa

Các dây chuyền tự động hóa đang kết nối dày đặc hơn bao giờ hết, từ PLC, HMI, SCADA tới đám mây và trung tâm điều hành. Nhưng chính độ mở đó đang kéo công nghiệp vào một “mặt trận” mới khi sự phòng vệ trước các nguy cơ tấn công mạng có thể gây gián đoạn sản xuất, thất thoát dữ liệu lẫn hư hại vật lý. Bài viết này bóc tách khác biệt giữa OT và IT, mổ xẻ hai vụ điển hình và gợi ý lộ trình hành động cho doanh nghiệp Việt.
BSR: Khoa học công nghệ - nền tảng vững chắc cho sự phát triển bền vững

BSR: Khoa học công nghệ - nền tảng vững chắc cho sự phát triển bền vững

Trong bối cảnh ngành năng lượng thế giới đang trải qua những biến đổi sâu sắc với xu hướng chuyển dịch sang nguồn nhiên liệu sạch, tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính, các doanh nghiệp lọc - hóa dầu phải đối mặt với những thách thức khốc liệt. Không chỉ là áp lực về cạnh tranh, yêu cầu của thị trường và các chuẩn mực môi trường ngày càng nghiêm ngặt đã buộc những doanh nghiệp trụ cột trong lĩnh vực này phải có chiến lược đổi mới toàn diện.
Bà Mai Kiều Liên được vinh danh Top 100 phụ nữ quyền lực nhất Châu Á năm 2025

Bà Mai Kiều Liên được vinh danh Top 100 phụ nữ quyền lực nhất Châu Á năm 2025

Bà Mai Kiều Liên - Thành viên Hội đồng quản trị kiêm Tổng Giám đốc Vinamilk được Tạp chí Fortune (Mỹ) vinh danh trong danh sách 100 Phụ nữ quyền lực nhất Châu Á năm 2025 (Fortune Most Powerful Women Asia 2025). Bà là nữ doanh nhân Việt Nam duy nhất trong ngành F&B và FMCG hai năm liên tiếp được vinh danh trong danh sách này (2024, 2025).
Acecook Việt Nam: 30 năm kiến tạo hạnh phúc, khát vọng vươn tầm thế giới

Acecook Việt Nam: 30 năm kiến tạo hạnh phúc, khát vọng vươn tầm thế giới

Từ những gói mì đầu tiên ra mắt năm 1995, Acecook Việt Nam đã trở thành thương hiệu gắn bó với hàng chụctriệu gia đình. Sau 30 năm phát triển, doanh nghiệp không chỉ khẳng định vị thế dẫn đầu thị trường mì ăn liền trong nước, mà còn từng bước chinh phục thị trường quốc tế.
ABB đầu tư vào LandingAI để ứng dụng trí tuệ nhân tạo tạo sinh trong thị giác robot

ABB đầu tư vào LandingAI để ứng dụng trí tuệ nhân tạo tạo sinh trong thị giác robot

Khoản đầu tư hướng tới mục tiêu rút ngắn tới 80% thời gian triển khai hệ thống thị giác cho robot, tập trung vào các lĩnh vực logistics, y tế, và sản xuất thực phẩm - đồ uống.
Thị trường chứng khoán ngày 13/10: VIC “gánh” chỉ số, thị trường tiếp đà thăng hoa

Thị trường chứng khoán ngày 13/10: VIC “gánh” chỉ số, thị trường tiếp đà thăng hoa

Sau nhịp rung lắc đầu phiên, lực cầu áp đảo đã kéo VN Index đóng cửa tại 1.765,12 điểm (+17,57) - cao nhất phiên, tạo nến xanh dài không râu. Thanh khoản HoSE bùng nổ lên 44,5 nghìn tỷ đồng, bất chấp khối ngoại tiếp tục bán ròng hơn 1,2 nghìn tỷ. Tâm điểm thuộc về nhóm bất động sản và midcaps, trong khi VIC vẫn dẫn sóng “gánh” điểm số.
ETEK thúc đẩy doanh nghiệp Việt hội nhập vững vàng với các giải pháp công nghệ mũi nhọn

ETEK thúc đẩy doanh nghiệp Việt hội nhập vững vàng với các giải pháp công nghệ mũi nhọn

Công ty Cổ phần Giải pháp Tự động hóa ETEK là nhà cung cấp các giải pháp tự động hóa tổng thể cho doanh nghiệp Việt. Thành lập từ năm 2006, sau gần 20 năm hình thành, phát triển, hội nhập, ETEK định vị là một doanh nghiệp tiên phong trong lĩnh vực công nghệ mũi nhọn với các giải pháp tự động hóa hàng đầu trong công nghiệp, giáo dục, dân sinh.
song-gia-tri