¿Qué es la navegación cuántica y por qué podría reemplazar al GPS en los vuelos? Los expertos del sector lo explican
La navegación cuántica revoluciona los vuelos: sustituye al GPS con sensores basados en campos magnéticos y superprecisos giroscopios cuánticos. Más seguridad, menos interferencias, sin satélites.
Desde smartphones hasta vuelos comerciales, el GPS es el pilar de la navegación moderna. Sin embargo, su fragilidad ante jamming (interrupciones intencionadas) y spoofing (falsificación de señales) ha puesto en jaque cientos de vuelos y embarcaciones.
En mayo de 2023, la empresa SandboxAQ completó junto a la Fuerza Aérea de EE.UU. sus primeras pruebas de vuelo con sistemas de navegación cuántica. Un año después, Boeing registró el primer vuelo en el mundo utilizando múltiples sistemas de este tipo, navegando durante cuatro horas sobre el centro de EE.UU. sin depender de GPS.
Y de momento los resultados son impresionantes. Las mediciones de posición no solo cumplen, sino que a veces superan los estándares de precisión en vuelo de la Administración Federal de Aviación de EE. UU. (FAA).
¿Cómo funciona la navegación cuántica?
Su base está en sensores cuánticos que usan átomos ultrafríos, luz láser y campos magnéticos para detectar variaciones minúsculas en aceleración, rotación o el campo magnético terrestre.
La navegación utilizando la Física Cuántica se convierte en una realidad. El posicionamiento y la navegación pueden aumentar la precisión, revolucionando la navegación.
— Feliz Vuelo, online en: @esVivetuvida (@FelizVuelo) May 27, 2024
Los sistemas Q-INS también son inmunes a interferencias o suplantaciones por parte de actores hostiles. pic.twitter.com/qbiBl2YVeg
Al integrar esos datos en tiempo real con mapas geoespaciales, se puede calcular la ubicación exacta incluso sin cobertura satelital o en entornos donde las señales pueden ser bloqueadas o manipuladas.
La navegación cuántica combina dos tecnologías principales.
- MagNav Cuántico: mediante magnetómetros cuánticos como AQNav (SandboxAQ) se miden las anomalías magnéticas de la corteza para compararlas con mapas geoespaciales. Así se puede localizar un avión sin necesidad de GPS .
- Inercial Cuántico: emplea IMUs cuánticas (giroscopios y acelerómetros atómicos), con una precisión tan fina que detectan aceleraciones a nivel de femtómetros. Boeing ya ha probado con éxito este sistema en vuelos reales.
Ventajas para la aviación
A continuación, mencionamos algunas ventajas para el sector aéreo.
- Resiliencia total: sin riesgo de interferencias externas.
- Precisión fiable: dentro de los márgenes exigidos por entes aeronáuticos.
- Sin dependencia satelital: esencial en zonas sin cobertura o con señal bloqueada.
- Seguridad reforzada: reduce riesgos tecnológicos y geopolíticos.
Los desafíos técnicos que hay que superar
A pesar del éxito, la navegación cuántica debe enfrentar varios retos importantes en la actualidad.
- Miniaturización de los equipos: los sensores cuánticos actuales funcionan muy bien en laboratorio, pero suelen ser grandes, pesados y delicados. Para usarlos en aviones comerciales, barcos o incluso coches, hay que hacerlos mucho más compactos y resistentes a vibraciones, cambios de temperatura y humedad.
- Estabilidad y precisión en entornos reales: en un laboratorio, las condiciones son controladas o en un vuelo, el avión vibra, la temperatura cambia y hay turbulencias.
- Coste de producción y mantenimiento: la fabricación de equipos cuánticos requiere materiales y procesos muy específicos, lo que hoy en día los hace caros reduciendo el coste es clave para que sea una tecnología adoptada de forma general.
- Integración con los sistemas actuales: aunque la navegación cuántica pueda sustituir al GPS en teoría, en la práctica tendrá que convivir con otros sistemas de navegación implicando el desarrollo de software y hardware que hablen el mismo “idioma” que los sistemas que ya usan las aeronaves es decir, que se han compatibles.