양자 내비게이션이 GPS를 대체한다.

영국 정부의 자금 지원을 받는 영국 컨소시엄이 비행 중 "방해 방지" 양자 항법 기술을 성공적으로 테스트했다.

지정학적 긴장과 전쟁으로 인해 적의 통신 및 항법을 방해하는 수단으로 GPS 전파 방해가 도입되었다. 이로 인해 군사 및 민간 교통과 위치 서비스 모두에 방해가 발생할 수 있다.

양자 기반 항법 시스템을 PNT(포지셔닝, 내비게이션, 타이밍 Positioning, Navigation, Timing)라고 한다. 개발자는 항공우주 기업 BAE Systems 및 방위 기술 계약자 QinetiQ 등과 협력하여 양자 기술 기업 Infleqtion의 영국 자회사이다.

문제의 기술은 Infleqtion의 Tiqker 광학 원자 시계와 긴밀하게 제한된 초저온 원자 기반 양자 시스템으로 구성된다.

광학 원자시계는 믿을 수 없을 만큼 정밀하게 시간을 측정하기 위해 에너지 수준을 변화시킬 때 원자가 방출하거나 흡수하는 빛의 주파수를 사용한다. 한편, 초저온 양자 시스템은 양자 중첩 상태에 있는 원자에 작용하는 관성력의 측정을 기반으로 위치를 계산할 수 있다.

양자 관성 항법 시스템 개발

광학 원자 시계는 높은 정확성과 신뢰성에 필요한 타이밍을 제공하는 반면, 양자 위치 확인 시스템은 위치와 동작에 대한 독립적인 검증을 제공한다.

양자 가속도계 및 자이로스코프와 함께 GPS를 대체할 수 있는 Q-INS(양자 관성 항법 시스템)의 일부를 구성할 수 있다. 시스템은 위성의 외부 내비게이션 입력과 독립적으로 작동한다. 이는 Q-INS가 전파 방해 및 기타 형태의 전자 간섭에 자연스럽게 저항한다는 것을 의미한다.

항공 외에도 Q-INS는 GPS가 도달할 수 없는 잠수함, 우주 탐색, GPS가 신뢰할 수 없는 지역의 자율 주행 차량에 유용할 것이다.

이 기술의 기내 시험은 지난 주 월트셔의 보스콤 다운에 있는 국방부(MoD) 군용 항공기 테스트 시설에서 QinetiQ의 수정된 RJ100 Airborne Technology Demonstrator에 탑재되어 완료되었다.

“여객기 비행부터 운송까지 우리 모두는 정확하고 안전하며 보안이 유지되는 내비게이션 시스템에 의존하고 있다. 우리가 여기에서 지원하는 양자 기술에 대한 과학 연구는 우리의 이익을 보호할 수 있는 탄력성을 제공할 수 있다.”라고 5월 9일 목요일에 진행된 최종 시험 비행에 참여한 앤드류 그리피스 (Andrew Griffith) 과학부 장관이 말했다.

차세대 전투항공시스템의 기반

위치, 내비게이션 및 타이밍 데이터에 대한 국가의 GNSS/GPS 의존도를 줄이기 위한 이 프로젝트에 약 800만 파운드가 UKRI(UK Research and Innovation)에서 나왔다. 이는 전략적 탄력성을 높이기 위해 2030년까지 항공기에 양자 내비게이션 시스템을 배치하는 것을 목표로 하는 영국 국가 양자 전략의 미션 4의 일부를 구성한다.

그러나 그 잠재력은 악의적인 행위자의 공격에 대한 취약성을 줄이는 것 이상으로 확장된다. BAE Systems의 감지 기술 책임자인 헨리 화이트(Henry White)는 이러한 종류의 양자 기술이 “궁극적으로 상당한 군사적 이점을 제공할 수 있다. 자산과 센서 시스템이 언제 어디에 있는지 확실하고 정확하게 알면 플랫폼 설계 및 기능에 대한 추가 옵션이 제공된다.”라고 말했으며 “이것이 차세대 전투 항공 시스템 개발에 큰 역할을 할 수 있다”고 덧붙였다.