Квантові технології зроблять значний внесок у розвиток нашого суспільства в найближчі десятиліття. Однією з основних проблем, пов’язаних із використанням квантових ефектів, є мініатюризація. У лабораторних умовах досягти необхідності переохолодження та системи будь-якого розміру досить легко. Однак перенесення цих технологій із усіма їхніми властивими перевагами з лабо
раторії в реальні умови створює додаткові обмеження щодо розміру, ваги, потужності та вартості.
Aquark Technologies (входить до університету Ромсі, Велика Британія) активно працює над вирішенням питань мініатюризації та масштабованості холодних атомних двигунів для застосувань у забезпеченні позиціонування, навігації та часу (PNT) у середовищах без доступу до ГНСС (GNSS). На нещодавній Національній квантовій виставці Великої Британії компанія представила друге покоління прототипу свого холодного атомного двигуна.
Однією з ключових інновацій Aquark є розробка способу охолодження атомів без використання магнітного поля. Це дозволяє створювати більш компактні та надійні системи, які можна інтегрувати в різні пристрої. “Коли ми відокремилися від Університету Саутгемптона у 2021 році, нам потрібно було показати всій квантовій екосистемі, що наша технологія готова покинути лабораторію,” розповідають виданню EE Times Europe засновники компанії, Андрій Драгомір (CEO) та Олександр Янцен (COO).
Мініатюризація квантових технологій
Одним з основних завдань Aquark є зменшення розмірів квантових систем, не втрачаючи їх ефективності. “Протягом року ми змогли створити перший прототип — холодну атомну систему вагою менше 10 кілограмів і достатньо маленьку, щоб поміститися у велику коробку для взуття,” пояснюють засновники. Цей пристрій демонстрував неперевершену стійкість, оскільки його змогли успішно кріпити до дронів, які витримували удари та вібрації без втрати функціональності.
Застосування у PNT
Aquark орієнтується на застосування своїх технологій у сфері позиціонування, навігації та часу, особливо в умовах, де GPS-сигнали недоступні або ненадійні. “PNT-застосування є ідеальним напрямком для нас, адже вони відповідають нашим цілям щодо зменшення розмірів, ваги, споживання енергії та вартості продуктів,” зазначає Драгомір. Компанія вже працює над ультра-високоточними годинниками AQlock, які можуть працювати мільйони років без втрати секунди, та системою масивів гравітації для геологічних розвідок та картування.
Кроки до виходу на ринок
Наступні кроки Aquark включають подальшу мініатюризацію та масштабування своїх технологій. “Ми плануємо зменшити розміри наших пристроїв до розміру жорсткого диска, щоб вони могли поміщатися в долоні руки”, додає Янцен. Це дозволить зробити технології доступнішими та зниженими за вартістю для дослідників та промисловості. У найближчі роки компанія також планує покращити радіочастотні приймачі та акселерометри для автономних систем, а також дослідити застосування у магнітних полях та квантовій пам’яті.
Гібридні підходи у PNT
Попри розвиток квантових технологій, Aquark вважає, що майбутнє PNT-застосувань лежить у гібридних рішеннях. “Ми не віримо, що одна технологія замінить іншу; вони будуть працювати разом протягом тривалого часу,” пояснюють науковці. Такі системи забезпечать додаткову надійність та можливість резервного копіювання у випадку відмови основних технологій.