Sa isang mahalagang pag-unlad para sa teknolohiyang quantum sensing, matagumpay na nakalikha ang mga mananaliksik mula sa University of Colorado Boulder ng isang aparato na kayang sukatin ang akselerasyon sa tatlong dimensyon nang sabay-sabay gamit ang ultralamig na mga atomo—isang bagay na dati'y inakalang imposibleng magawa ng maraming siyentipiko.
Pinangunahan nina Kendall Mehling (graduate student), Catie LeDesma (postdoctoral researcher), at JILA propesor na si Murray Holland ang koponan, at inilathala nila ang kanilang natuklasan ngayong buwan sa journal na Science Advances. Ang kanilang trabaho ay isang malaking hakbang tungo sa quantum na teknolohiya ng nabigasyon.
Gumagana ang aparato sa pamamagitan ng pagpapalamig ng mga atomo ng rubidium sa temperatura na ilang bilyong bahagi ng isang digri sa itaas ng absolute zero, na nagreresulta sa isang quantum state na tinatawag na Bose-Einstein Condensate. Sa estadong ito, bumubuo ang mga atomo ng coherent matter waves na maaaring manipulahin nang may sukdulang katumpakan. Gamit ang anim na laser na kasinliit ng hibla ng buhok ng tao, pinipirmi ng koponan ang mga atomo, saka hinahati ang mga ito sa quantum superpositions kung saan ang bawat atomo ay umiiral sa dalawang lugar nang sabay.
Mahalaga ang papel ng artificial intelligence sa pagpapatakbo ng sistema. Gumamit ang mga mananaliksik ng machine learning algorithms upang pamahalaan ang masalimuot na proseso ng pagsasaayos ng mga laser para manipulahin ang mga atomo. "Ang AI ang nagbabalangkas ng sunod-sunod na pagsasaayos ng laser na kailangan, kaya napapadali ang isang proseso na kung hindi ay imposibleng subukan at ulitin," paliwanag ni Propesor Holland.
Bagamat nangingibabaw ang kasalukuyang GPS at electronic accelerometers sa mga sistema ng nabigasyon, nagkakaroon ang mga ito ng mekanikal na pagkasira at kahinaan sa kapaligiran sa paglipas ng panahon. Sa kabilang banda, ang mga atomo ay hindi tumatanda o nasisira, kaya nag-aalok ng pangmatagalang katatagan at tibay. Maaaring magbigay ang quantum na aparatong ito ng nabigasyon sa mga lugar na walang GPS signal, tulad ng ilalim ng dagat, ilalim ng lupa, o sa kalawakan.
Dahil dito, nakatanggap ng malaking interes ang teknolohiya, kabilang ang $5.5 milyong grant mula sa NASA noong 2023 sa pamamagitan ng Quantum Pathways Institute para ipagpatuloy ang pag-develop ng sensor. Bukod sa nabigasyon, maaari rin nitong baguhin ang geological surveys, pagsusuri ng mga batayang batas ng pisika, at mga guidance system ng autonomous na sasakyan. Bagamat kasalukuyang kasinglaki pa ng bench at hindi pa kasing sensitibo ng mga komersyal na teknolohiya, positibo ang mga mananaliksik na mapapabuti pa ang performance at mapapaliit ang laki nito sa mga darating na taon.