El sistema de navegación cuántica sin satélites que se muestra en The Big Bang Theory está inventado en la realidad
El Laboratorio Nacional de Sandia ha desarrollado una cámara de vacío del tamaño de un aguacate, hecha de titanio y zafiro, que algún día podrá utilizar sensores de mecánica cuántica para proporcionar una navegación precisa sin necesidad de satélites.
En pocas décadas, el GPS ha pasado de ser una tecnología militar a una solución tecnológica civil muy popular para multitud de aplicaciones cotidianas. La sociedad moderna depende en gran medida de estas aplicaciones que utilizan el GPS. Sin embargo, el sistema de posicionamiento global no siempre está disponible en lugares como las altas latitudes polares o los profundos valles de montaña. Además, las señales del GPS pueden ser bloqueadas o interferidas.
La vulnerabilidad de los sistemas GPS se debe a su dependencia de las constelaciones de satélites que orbitan la Tierra. Estos satélites emiten señales con marcas de tiempo que se sincronizan con los relojes atómicos. Los receptores GPS utilizan el efecto Doppler de las señales de los satélites para calcular la posición y la velocidad del receptor con extrema precisión. Si estas señales se interrumpen o se dañan, el sistema falla.
La alternativa es una tecnología que se desarrolló originalmente para los misiles militares durante la Segunda Guerra Mundial y que se utiliza habitualmente en los submarinos durante la inmersión. Denominado "guiado inercial", es un sistema totalmente autónomo que utiliza giroscopios y acelerómetros para calcular la posición de un dispositivo de navegación en relación con una posición fija conocida.
El problema es que, al igual que el GPS, los sistemas de guiado inercial deben ser muy precisos y tener el mismo nivel de sincronización que un reloj atómico. Esto es posible con los sistemas existentes que utilizan giroscopios mecánicos o láseres a través de nubes de gas de rubidio para medir los efectos cuánticos, pero dependen de sistemas de vacío pesados y costosos.
El enfoque del equipo de Sandia implica la fabricación de robustos sensores cuánticos que caben en una cámara con un volumen de sólo un centímetro cúbico. Esta cámara está hecha de titanio y tiene ventanas de zafiro, materiales que son muy buenos para evitar que se escapen gases como el helio. Se mantiene el vacío en el interior.
El sistema aún no está perfeccionado, siendo su punto más débil el tiempo de mantenimiento del vacío. Los investigadores intentan ahora que el dispositivo sea menos engorroso y más fácil de fabricar.