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I sensori quantistici possono misurare i campi magnetici, la gravità e il movimento con incredibile precisione, aprendo enormi opportunità per le applicazioni nel campo della difesa. Questi dispositivi presentano però un grave inconveniente: una volta portati dal laboratorio al mondo reale, soprattutto su piattaforme mobili, le loro prestazioni peggiorano drasticamente.
Per superare questa barriera, la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) ha lanciato il programma Sensori quantistici robusti (RoQS). Il suo compito è quello di creare un nuovo tipo di sensore che mantenga la sua sensibilità anche in condizioni di campo difficili e che allo stesso tempo sia sufficientemente affidabile da poter essere integrato nelle apparecchiature militari.
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Il funzionamento dei sensori quantistici si basa sulla capacità unica degli atomi di passare da uno stato energetico strettamente definito all’altro. Nel dispositivo, gli atomi vengono raffreddati quasi a zero assoluto e in questo stato diventano incredibilmente sensibili ai minimi cambiamenti dell’ambiente. Quando forze esterne – siano esse campi magnetici, gravità o accelerazione – agiscono su tali atomi, essi modificano i loro stati quantici in un modo speciale. Gli scienziati hanno imparato a registrare questi cambiamenti, il che consente loro di determinare le influenze esterne con una precisione senza precedenti, fino a miliardesimi di percentuale. Ma la stessa ipersensibilità che rende i sensori quantistici così precisi si trasforma anche in uno svantaggio: eventuali vibrazioni estranee o interferenze elettromagnetiche possono distorcere le letture.
Finora gli scienziati potevano proteggere i loro strumenti solo utilizzando speciali camere di isolamento o pesanti schermi protettivi. Ma un’attrezzatura così ingombrante è impossibile da utilizzare nella pratica.
Gli ingegneri decisero di adottare un approccio diverso. Invece di costruire una protezione attorno ai sensori, vogliono modificare la progettazione dei dispositivi stessi, in modo che possano resistere alle interferenze senza apparecchiature aggiuntive.
Per raggiungere questo obiettivo, il team sta sviluppando diverse soluzioni contemporaneamente. Innanzitutto stanno creando una nuova architettura di sensori che sopprimerà autonomamente le interferenze esterne. In secondo luogo, è possibile combinare molti piccoli sensori in un unico sistema in grado di distinguere i segnali utili da qualsiasi interferenza. La terza direzione è la ricerca di sistemi nucleari più stabili, in grado di funzionare con precisione anche in condizioni sfavorevoli.
Il DARPA si impegna a portare le nuove tecnologie sul campo di battaglia il più rapidamente possibile. Ecco perché l’agenzia ha riunito per la prima volta sviluppatori di sensori e costruttori di veicoli da combattimento nelle prime fasi del lavoro. Lavorando insieme, gli ingegneri prenderanno immediatamente in considerazione tutte le caratteristiche della tecnologia e l’esercito avrà il tempo di preparare le proprie piattaforme per l’installazione di nuovi sensori.
L’anno scorso, la DARPA ha lanciato un altro importante progetto: la Teoria della Mente. Il suo scopo è quello di aiutare i comandanti militari a prevedere le azioni del nemico. Il sistema simula vari scenari di conflitto, consentendo ai comandanti di scegliere strategie di deterrenza più efficaci.
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