Le GPS, que nous utilisons dans tant d’aspects de notre vie quotidienne, est susceptible d’être remplacé. Des chercheurs de l’Imperial College de Londres ont mis au point une technologie prometteuse : le compas quantique, qui pourrait révolutionner la navigation sur les navires militaires.
Pourquoi remplacer le GPS ?
La navigation est un élément crucial de notre vie. Nous l’utilisons pour voyager, pour le transport, pour la communication et pour de nombreux autres usages. La plupart des systèmes de navigation actuels s’appuient sur des systèmes de navigation par satellite, comme le GPS, qui émettent et reçoivent des signaux depuis des satellites orbitant autour de la Terre. Toutefois, ces signaux peuvent être indisponibles en raison d’obstacles tels que de hauts immeubles, ou peuvent être perturbés, imités ou bloqués, rendant la navigation précise impossible.
Il y a également un risque que le GPS soit facilement brouillé ou manipulé par des États hostiles. C’est pourquoi l’équipe de l’Imperial College de Londres travaille à développer une alternative fiable.
Le rôle de la navigation quantique
Les scientifiques et les ingénieurs travaillent sur une nouvelle forme de navigation qui ne dépend pas des signaux externes. Il s’agit de la navigation quantique, qui exploite la précision et l’exactitude rendues possibles par la mesure des propriétés des atomes à des températures très basses. Dans ces conditions, les atomes présentent des caractéristiques à la fois de matière et d’ondes.
Une avancée dans ce domaine a été réalisée à bord du XV Patrick Blackett, un navire expérimental de la Royal Navy britannique, nommé d’après le physicien britannique et lauréat du prix Nobel. À l’intérieur d’un conteneur de transport se trouve le premier système de navigation quantique de Grande-Bretagne, testé en conditions réelles sur l’eau.
Comprendre l’accéléromètre quantique
La navigation quantique s’appuie sur des appareils appelés accéléromètres quantiques, qui mesurent comment la vitesse d’un objet change avec le temps. En connaissant ce changement et le point de départ de l’objet, il est possible de calculer sa nouvelle position. Le principe est similaire à celui utilisé par le GPS, mais au lieu de recevoir des signaux de satellites, l’accéléromètre quantique exploite les propriétés d’atomes super-refroidis.
Le dispositif utilise des lasers pour ralentir et refroidir des nuages d’atomes. Dans cet état, les atomes se comportent comme des ondes lumineuses, créant des motifs d’interférence lorsqu’ils se déplacent. En comparant ces motifs à des motifs de référence, l’accéléromètre quantique peut détecter même les plus infimes variations de vitesse et calculer l’accélération, et donc la position du navire.
L’avantage des accéléromètres quantiques
Les accéléromètres existent depuis un certain temps et sont présents dans des appareils comme les téléphones portables et les ordinateurs portables. Cependant, ils ne peuvent pas maintenir leur précision pendant une longue période sans référence externe. Les accéléromètres quantiques ont de nombreux avantages sur les accéléromètres classiques, qui mesurent l’accélération en mesurant la force agissant sur une masse ressort.
Les accéléromètres quantiques sont plus précis, fiables et résistants aux interférences externes. Ils n’ont pas besoin de se connecter à des satellites ou à d’autres sources d’information, ce qui les rend idéaux pour la navigation sans assistance externe.
En quoi est-ce important ?
Le GPS est extrêmement utile et populaire dans la vie quotidienne, mais il sert principalement à l’armée pour localiser ses propres troupes, les unités ennemies, ou un objectif à détruire. Cependant, il a ses faiblesses. Les signaux GPS peuvent être facilement brouillés ou imités par des adversaires potentiels. De tels attaques pourraient avoir des conséquences graves pour la sécurité et l’économie.
De plus, les satellites sont indispensables dans tous les aspects de la vie humaine, des services civils tels que la navigation dans les voitures et les téléphones aux navires de guerre. Les experts avertissent qu’une seule journée sans accès aux satellites coûterait à la seule Grande-Bretagne 1 milliard de livres sterling (environ 1,19 milliard d’euros).
Le futur de la navigation quantique
L’accéléromètre quantique est toujours en phase de développement et de test. Les scientifiques doivent encore perfectionner son fonctionnement et réduire sa taille et son coût. Cependant, les perspectives sont prometteuses. Comme l’explique le commandant Michael Hutchinson, capitaine du XV Patrick Blackett, “C’est la première fois que cet instrument de navigation précis est à la mer, sur un navire de la marine. C’est sa première rencontre avec l’eau, qui est un environnement hostile en raison de l’humidité et de l’eau salée. Cependant, il fonctionne bien et affiche de bons résultats”.
Nous pouvons donc nous attendre à ce que l’accéléromètre quantique prenne de plus en plus d’importance pour la navigation à l’avenir. Cela pourrait être la clé pour assurer la sécurité et l’indépendance des pays occidentaux en mer et au-delà.
Samuel Le Goff, alias SamuGuru, est un fervent adepte de l’innovation et des nouvelles technologies. Passionné par l’intelligence artificielle, la réalité virtuelle, l’impression 3D et les drones, il explore également les objets connectés et les start-ups prometteuses. Amoureux de science-fiction, SamuGuru partage ses trouvailles, réflexions et analyses sur son blog, tout en invitant ses lecteurs à débattre et échanger sur les tendances futuristes qui façonnent notre monde.