Công nghệ lượng tử: Giải pháp mới giúp phi công bay an toàn hơn

Thử nghiệm thành công

Trong nhiều thập kỷ, hệ thống định vị vệ tinh GPS đóng vai trò sống còn trong hàng không. Tuy nhiên, tín hiệu GPS có thể bị nhiễu, giả mạo hoặc mất kết nối, khiến máy bay đối diện nguy cơ điều hướng sai lệch, bay cao hoặc thấp hơn thực tế. Chính vì vậy, công nghệ định vị lượng tử đang được xem là giải pháp thay thế đầy hứa hẹn.

Công ty khởi nghiệp máy tính lượng tử Infleqtion gần đây đã tiến hành thử nghiệm bay thương mại sử dụng hệ thống định vị lượng tử dựa trên quán tính tại Anh, và dự kiến mở rộng sang Mỹ. Công nghệ này dựa vào cảm biến lượng tử có độ chính xác cực cao, khắc phục triệt để những hạn chế của GPS.

Trước đó, năm 2024, Boeing từng gây tiếng vang khi thực hiện chuyến bay đầu tiên trên thế giới ứng dụng nhiều hệ thống định vị lượng tử. Trong 4 giờ bay qua miền Trung nước Mỹ, máy bay đã điều hướng hoàn toàn không cần GPS, cho thấy tiềm năng thực tế của công nghệ mới này.

Trong thử nghiệm, Boeing kết hợp hai công nghệ, gồm: Thứ nhất, AQNav – hệ thống định vị dựa vào từ trường Trái Đất của công ty SandboxAQ. Thứ hai, cảm biến quán tính lượng tử của AOSense, ứng dụng gia tốc kế và con quay hồi chuyển siêu nhạy.

Theo chuyên gia Jay Lowell của Boeing, điều quan trọng là tìm ra cách tích hợp các công nghệ khác nhau, để đạt hiệu quả định vị tối ưu.

Độ chính xác tới từng nguyên tử

Trái tim của công nghệ định vị lượng tử nằm ở cảm biến quán tính. Khác với hệ thống truyền thống chỉ đo được thay đổi tốc độ và hướng, cảm biến quán tính lượng tử có khả năng phát hiện chuyển động đến cấp độ femtometer – nhỏ hơn cả bề ngang của một nguyên tử. Điều này giúp việc tính toán quãng đường di chuyển chính xác tuyệt đối, không cần bản đồ hay điểm mốc.

Bên cạnh đó, AQNav mang lại một hướng tiếp cận khác biệt. Hệ thống này dựa trên từ kế lượng tử cực nhạy, thu thập dữ liệu từ từ trường vỏ Trái Đất. Với sự hỗ trợ của thuật toán AI độc quyền, AQNav so sánh tín hiệu hiện tại với bản đồ từ trường có sẵn, từ đó xác định vị trí trong thời gian thực, ngay cả khi GPS bị vô hiệu hóa.

Công nghệ này hoạt động ổn định trong mọi điều kiện thời tiết, không phụ thuộc vào địa hình và đặc biệt hữu ích trong trường hợp xảy ra tấn công giả mạo tín hiệu GPS. Nhờ khả năng lọc nhiễu của AI, hệ thống đảm bảo duy trì độ chính xác cao dù chịu tác động cơ học hay điện tử.

Các chuyên gia nhận định, định vị lượng tử không chỉ mang lại độ an toàn vượt trội cho hàng không, mà còn có thể ứng dụng rộng rãi trong hàng hải, vũ trụ và quốc phòng – những lĩnh vực đòi hỏi độ chính xác tuyệt đối và khả năng vận hành độc lập với vệ tinh.