Kwantowy, bezsatelitarny system nawigacji pokazany w Teorii Wielkiego Wybuchu został wynaleziony w rzeczywistości
Sandia National Laboratory opracowała komorę próżniową wielkości awokado, wykonaną z tytanu i szafiru, która pewnego dnia będzie w stanie wykorzystać czujniki kwantowo-mechaniczne do zapewnienia dokładnej nawigacji bez potrzeby korzystania z satelitów.
W ciągu zaledwie kilku dekad, GPS ewoluował z technologii wojskowej do popularnego rozwiązania technologii cywilnej dla wielu codziennych zastosowań. Nowoczesne społeczeństwo w dużej mierze opiera się na tych aplikacjach wykorzystujących GPS. Jednak globalny system pozycjonowania nie zawsze jest dostępny w miejscach takich jak wysokie szerokości polarne lub głębokie doliny górskie. Ponadto, sygnały GPS mogą być blokowane lub zagłuszane.
Wrażliwość systemów GPS wynika z ich zależności od konstelacji satelitów krążących wokół Ziemi. Satelity te emitują sygnały ze znacznikami czasu, które są zsynchronizowane z zegarami atomowymi. Odbiorniki GPS wykorzystują efekt Dopplera w sygnałach satelitarnych do bardzo dokładnego obliczania pozycji i prędkości odbiornika. Jeśli sygnały te zostaną przerwane lub uszkodzone, system ulegnie awarii.
Alternative to technologia, która została pierwotnie opracowana dla pocisków wojskowych podczas II wojny światowej i jest powszechnie stosowana na łodziach podwodnych podczas zanurzenia. Nazywane "prowadzeniem inercyjnym", jest to w pełni autonomiczny system, który wykorzystuje żyroskopy i akcelerometry do obliczania pozycji urządzenia nawigacyjnego względem ustalonej, znanej pozycji.
Problem polega na tym, że podobnie jak GPS, inercyjne systemy naprowadzania muszą być bardzo dokładne i mieć taki sam poziom synchronizacji jak zegar atomowy. Jest to możliwe dzięki istniejącym systemom, które wykorzystują mechaniczne żyroskopy lub lasery przechodzące przez chmury gazu rubidowego w celu pomiaru efektów kwantowych - ale opierają się one na ciężkich i drogich systemach próżniowych.
Podejście zespołu Sandii polega na stworzeniu wytrzymałych czujników kwantowych, które mieszczą się w komorze o objętości zaledwie jednego centymetra sześciennego. Komora ta jest wykonana z tytanu i posiada szafirowe okna - materiały, które bardzo dobrze zapobiegają wydostawaniu się gazów takich jak hel. Wewnątrz utrzymywana jest próżnia.
System nie jest jeszcze dopracowany, a jego najsłabszym punktem jest długość utrzymywania próżni. Naukowcy starają się teraz uczynić urządzenie mniej kłopotliwym i łatwiejszym w produkcji.
