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
vaa
Tin bài khác
Triết lý giáo dục thời đại số: Giữ nền tảng nhân văn, hướng tới phát triển toàn diện con người

Triết lý giáo dục thời đại số: Giữ nền tảng nhân văn, hướng tới phát triển toàn diện con người

Trong bối cảnh chuyển đổi số diễn ra mạnh mẽ trên toàn cầu, giáo dục Việt Nam đứng trước yêu cầu phải đổi mới sâu rộng hơn, không chỉ về chương trình, phương pháp hay công nghệ, mà trước hết ở cấp độ nền tảng - đó là xác lập một triết lý giáo dục phù hợp với thời đại.
Tăng tốc tự động hóa trong ngành thực phẩm và đồ uống

Tăng tốc tự động hóa trong ngành thực phẩm và đồ uống

Theo báo cáo World Robotics 2025 mới nhất của Liên đoàn Robot Quốc tế (IFR), các doanh nghiệp thực phẩm và đồ uống (F&B) tại Mỹ đang đẩy mạnh ứng dụng robot công nghiệp linh hoạt, với số lượng lắp đặt tăng 21% trong năm 2024.
Nhận định phiên giao dịch ngày 15/12: Cơ cấu danh mục khi thị trường có nhịp hồi phục

Nhận định phiên giao dịch ngày 15/12: Cơ cấu danh mục khi thị trường có nhịp hồi phục

Sau nhịp giảm sâu cuối tuần trước khiến VN-Index xuyên thủng các ngưỡng hỗ trợ quan trọng, thị trường được kỳ vọng sẽ xuất hiện nhịp hồi phục kỹ thuật trong ngắn hạn. Đây được xem là thời điểm phù hợp để nhà đầu tư cân nhắc cơ cấu lại danh mục, ưu tiên các cổ phiếu có nền tảng cơ bản tốt và triển vọng trung – dài hạn tích cực.
ChatGPT-5.2 và Gemini 3: Trận chiến hiệu năng chưa có hồi kết

ChatGPT-5.2 và Gemini 3: Trận chiến hiệu năng chưa có hồi kết

Cuộc đua trí tuệ nhân tạo toàn cầu lại nóng lên khi OpenAI tung ra GPT-5.2, mô hình mới được xem như “nước cờ quyết liệt” nhằm chặn đà bứt tốc của Gemini 3 do Google phát triển. Hai ông lớn công nghệ lại một lần nữa bước vào màn so kè gay gắt khi kẻ trước vừa ra mắt, người sau lập tức đáp trả.
“Truyện Kiều” trở lại với diện mạo mới nhân kỷ niệm 260 năm ngày sinh Nguyễn Du

“Truyện Kiều” trở lại với diện mạo mới nhân kỷ niệm 260 năm ngày sinh Nguyễn Du

Nhân kỷ niệm 260 năm ngày sinh và 205 năm ngày mất của đại thi hào Nguyễn Du, Nhà Xuất bản Kim Đồng giới thiệu ấn bản Truyện Kiều mới với hơn 40 tranh minh họa của họa sĩ Nguyễn Công Hoan. Tác phẩm mang tới một diện mạo trẻ trung nhưng thấm đẫm tinh thần cổ điển, góp phần đưa kiệt tác văn học trung đại đến gần hơn với độc giả hôm nay.
TECHFEST Việt Nam 2025: Thủ tướng kêu gọi đột phá, dám chấp nhận rủi ro

TECHFEST Việt Nam 2025: Thủ tướng kêu gọi đột phá, dám chấp nhận rủi ro

Tối 13/12/2025, tại không gian phố đi bộ Hồ Hoàn Kiếm, Bộ Khoa học và Công nghệ phối hợp với UBND TP Hà Nội tổ chức Lễ khai mạc Ngày hội Khởi nghiệp sáng tạo quốc gia 2025 (TECHFEST Việt Nam 2025) với chủ đề “Khởi nghiệp sáng tạo toàn dân - Động lực tăng trưởng mới”. Thủ tướng Chính phủ Phạm Minh Chính tới dự và phát biểu chỉ đạo.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 15/11/2025: Tuổi Tuất thành tích tốt, tuổi Tý cần cẩn thận

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 15/11/2025: Tuổi Tuất thành tích tốt, tuổi Tý cần cẩn thận

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 15/12/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Khánh thành Nhà máy điện Nhơn Trạch 3 và Nhà máy điện Nhơn Trạch 4

Khánh thành Nhà máy điện Nhơn Trạch 3 và Nhà máy điện Nhơn Trạch 4

Ngày 14/12, Tập đoàn Công nghiệp - Năng lượng Quốc gia Việt Nam (Petrovietnam) và Tổng công ty Điện lực Dầu khí Việt Nam (PV Power) đã tổ chức Lễ khánh thành Nhà máy điện Nhơn Trạch 3 và Nhà máy điện Nhơn Trạch 4 tại Khu công nghiệp Ông Kèo, xã Đại Phước, tỉnh Đồng Nai. Đây là cụm dự án đầu tiên tại Việt Nam sử dụng nhiên liệu khí thiên nhiên hóa lỏng (LNG) nhập khẩu, có ý nghĩa tiên phong trong lộ trình giảm phát thải khí nhà kính và hiện thực hóa mục tiêu phát thải ròng bằng “0” (Net Zero) vào năm 2050.
[E-Magazine] 5G - Làn sóng kết nối định hình tương lai số

[E-Magazine] 5G - Làn sóng kết nối định hình tương lai số

Giữa thời đại mà từng nhịp vận hành của xã hội đều được đo bằng dữ liệu, 5G xuất hiện không chỉ như bước tiếp theo của viễn thông, mà như hạ tầng cốt lõi mở đường cho một nền kinh tế vận hành bằng tốc độ và trí tuệ. Tốc độ vượt trội, độ trễ gần bằng không và khả năng kết nối hàng tỉ thiết bị đã khiến 5G trở thành tâm điểm của kỷ nguyên số, nơi công nghệ thật sự chạm vào đời sống.
Bộ mã hóa quay siêu nhỏ Netzer VLP-13: Chuẩn mới cho cảm biến vị trí trong hệ thống chuyển động nhỏ gọn

Bộ mã hóa quay siêu nhỏ Netzer VLP-13: Chuẩn mới cho cảm biến vị trí trong hệ thống chuyển động nhỏ gọn

Electromate vừa công bố bổ sung Netzer Precision VLP-13, bộ mã hóa quay tuyệt đối siêu nhỏ, vào danh mục sản phẩm điều khiển chuyển động của mình. Đây được xem là bước tiến quan trọng trong bối cảnh nhu cầu thu nhỏ hệ thống cơ điện tử ngày càng tăng trong robot, hàng không vũ trụ, thiết bị y tế và tự động hóa công nghiệp.
song-gia-tri