دستیابی به پیشرفت کوانتومی فوق‌العاده که می‌تواند ناوبری هواپیماها را متحول کند
یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که محققان آزمایشگاه اتم سرد (CAL) ناسا، ارتعاشات ظریف ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) را با استفاده از حسگر کوانتومی حاوی اتم‌های فوق‌سرد اندازه‌گیری کرده‌اند.
این مطالعه همچنین مستندات مربوط به اتم‌ها را که خواص موج مانند را در سقوط آزاد در فضا به مدت ۱۵۰ میلی‌ثانیه، طولانی‌ترین زمان ثبت شده، نشان می‌دهد.
این اولین بار است که حسگرهای کوانتومی فوق‌سرد در فضا استفاده می‌شوند. این یکی از پیشرفته‌ترین فناوری‌هایی است که انسان‌ها تاکنون برای مطالعه نیروهای کوچک، لرزش‌ها و تغییرات جزئی در میدان گرانشی اختراع کرده‌اند.
به گفته تیم ناسا، «حسگرهای مبتنی بر فضا که می‌توانند گرانش را با دقت بالا اندازه‌گیری کنند، کاربردهای متعددی دارند. به عنوان مثال، این حسگرها می‌توانند ترکیب سیارات و اقمار در سامانه خورشیدی ما را آشکار کنند، زیرا مواد مختلف چگالی‌های متفاوتی دارند که تغییرات ظریفی در گرانش ایجاد می‌کنند.»
این فناوری کوانتومی همچنین می‌تواند به توسعه فناوری‌های بهتر و دقیق‌تر ناوبری برای هواپیماها و کشتی‌های زمینی کمک کند.
علم پشت حسگر کوانتومی فوق‌العاده سرد
آزمایشگاه اتم سرد یک تاسیسات پژوهشی در ISS است. این آزمایشگاه به ناسا اجازه می‌دهد تا گازهای کوانتومی فوق‌سرد را مطالعه کند و اندازه‌گیری‌های دقیقی از ویژگی‌های فیزیکی بنیادی مانند نیروهای گرانشی، تعاملات اتمی و رفتار کوانتومی انجام دهد.
چنین اندازه‌گیری‌هایی نیاز به دماها و شرایطی دارند که در زمین قابل دستیابی نیستند. با این حال، در محیط ریزگرانشی فضا، می‌توانند این گازها را برای بیش از ۱۰ ثانیه در دماهای زیر ۱۰۰ پیکوکلوین (-۴۵۹.۶۱ °F) مشاهده کنند.
برای مطالعه جاری، محققان از اینترفرومتر اتمی، نوعی حسگر کوانتومی که از رفتار موج مانند اتم‌های فوق‌سرد استفاده می‌کند تا تغییرات در میدان گرانشی را اندازه‌گیری کنند، استفاده کردند.
برای اندازه‌گیری ارتعاشات ISS، نویسندگان مطالعه ابتدا اتم‌های روبیدیوم (عنصر) را به -۴۵۹.۶ °F سرد کرده و سپس آنها را از اینترفرومتر عبور دادند.
داخل حسگر،
