جانشین جدید GPS به عنوان ابزاری زیر اتمی، قادر است تا مکان‌های مختلفی در زیرزمین و زیرآب که در آن‌ها معمولاً سیگنال‌های ماهواره‌ای مسدود می‌شوند را با دقتی بالا مشخص کند.
غزال زیاری: دکتر جوزف کوتر خیلی وقت‌ها که به متروی لندن می‌رود، چندین چمدان عجیب‌وغریب با خودش به همراه دارد. این چمدان‌ها حاوی محفظه خلأ فولادی ضدزنگ، چند میلیارد اتم روبیدیم و مجموعه‌ای از لیزرها هستند که برای خنک نگاه‌داشتن تجهیزاتش در دمایی در نزدیکی صفر مطلق (۲۷۳- سانتی‌گراد) مورداستفاده قرار می‌گیرند.
چمدانی که او با خودش در خطوط مترو حمل می‌کند، یک چمدان معمولی نیست؛ بلکه وسیله‌ای است که کوتر (محقق مرکز ماده سرد امپریال کالج لندن) با هدف خاصی در سفرهای زیرزمینی همراه دارد. همین چمدان عجیب‌وغریب، اهداف بلندپروازانه ای را دنبال می‌کند و محققان از آن برای تحقیق و توسعه قطب‌نمای کوانتومی بهره می‌برند.
قطب نمای کوانتومی چیست؟
قطب نمای کوانتومی درواقع ابزاری است که با بهره‌گیری از رفتار ماده زیر اتمی برای توسعه دستگاه‌هایی مورداستفاده قرار می‌گیرد که می‌توانند مکانی که در آن قرار می‌گیرند را بدون توجه به شرایط محیطی، دقیقاً مشخص کنند. بدین ترتیب راه برای ایجاد نسل جدیدی از سنسورهای زیرزمینی و زیرآب هموار خواهد شد.
کوتر و اعضای تیمش به این نتیجه رسیده‌اند که یکی از مکان‌های ایده‌آل برای آزمایش این دستگاه، متروی لندن است. او در این رابطه گفته: «ما با استفاده از مکانیک کوانتومی، در حال توسعه حسگرهای جدید و بسیار دقیقی هستیم که عملکرد نویدبخشی در محیط آزمایشگاه داشته‌اند؛ اما تنظیمات آن‌ها در زندگی واقعی، دقت کمتری دارد. به همین خاطر هم هست که تجهیزات‌مان را به داخل متروی لندن می‌بریم. متروی لندن، مکانی عالی برای شناسایی مشکلات و همچنین استفاده از این تجهیزات در زندگی واقعی است.»
نقاط ضعف موقعیت‌سنجی با GNSS ها
ایده اصلی قطب‌نمای کوانتومی دور زدن یا تقویت روش‌های جریان برای تعیین دقیق مکان هواپیماها، اتومبیل‌ها و سایر اجرام است. در شرایط فعلی این‌ها معمولاً به سیستم‌های ماهواره‌ای ناوبری جهانی (GNSS) مثل GPS که در حمل‌ونقل کالاها و خدمات از طریق جاده، دریا و هوا حیاتی هستند، اتکا دارند. این سیستم‌ها با بهره‌گیری از سیگنال‌های خارجی، موقعیت دقیق خودروها را تعیین می‌کنند.