Развивающаяся индустрия автономных транспортных средств внедряет передовые технологии для повышения безопасности и эффективности. Квантовая область может сыграть центральную роль в этом совершенствовании. Квантовый лидар, основанный на принципах квантового поведения света, открывает перспективы оптимизации систем обнаружения в автономных автомобилях.
Лидар, обеспечивая передовое обнаружение, крайне важен для безопасности пассажиров и участников движения. Система создает карту окружающей среды автомобиля с высокой точностью. Вместе с другими датчиками автономного транспортного средства она позволяет определять в режиме реального времени положение и ориентацию машины относительно окружения. Лидар также помогает распознавать полосы движения и дорожную разметку, благодаря чему может обнаруживать препятствия и их обходить.
Несмотря на эффективность, технология имеет ограничения при воздействии внешнего света. Проблемы усиливаются при ярком освещении, когда свет от других машин затрудняет работу системы. В этом случае помогает квантовый лидар.
Уменьшение световых помех
Квантовый лидар применяет свойства света за счет запутанных фотонов вместо традиционных лазеров. Специальный источник (например, нелинейный кристалл) генерирует их, и в виде лазерных импульсов передаёт в среду. Запутанность означает тесную корреляцию между фотонами, что по итогу позволяет лидару более точно определять и измерять расстояние до объектов. Процесс основан на однофотонном детектировании.
Квантовый детектор, применяемый в данном процессе, обладает высокой точностью. Его назначение — регистрировать фотоны, испускаемые объектами после взаимодействия с лазерными импульсами.
За счёт однофотонного детектирования квантовый лидар функционирует при условии интерференции света. По данным Разработанная исследователями из Университета Гериот-Ватта и Эдинбургского университета технология также эффективна при слабом освещении. Благодаря однофотонному детектированию ученым удалось получить изображения целей, скрытых мутной водой и невидимых для обычных систем визуализации лидара. Это может оспорить ограничение, действующее на автономные автомобили третьего уровня, которым запрещено автономное вождение ночью.
Квантовый лидар обеспечит большую дальность обнаружения, что позволит автомобилю раньше замечать удаленные объекты и быстрее прогнозировать дорожную обстановку. Это поможет в планировании маршрута движения и предотвращении столкновений. В итоге технология повысит способность автономных автомобилей принимать более безопасные и надежные решения при управлении, снижая риск аварий.