Квантовая микромеханика: гироскопы на волнах де Бройля и квантовых свойствах сверхтекучих жидкостей. Тенденции развития и состояние разработок

Авторы: Н.И. Кробка

Представлен краткий обзор современного состояния разработок новых типов гироскопов: на волнах де Бройля атомов; на конденсатах Бозе Эйнштейна; на свойствах квантования фазы сверхтекучих жидкостей. Чувствительность к абсолютному вращению таких типов гироскопов превосходит чувствительность лазерных гироскопов (ЛГ) и волоконно-оптических гироскопов (ВОГ) на эффекте Саньяка для световых волн на девять-одиннадцать порядков (10⁹-10¹¹) - отношение mc²/hν энергии атома к энергии фотона, что потенциально позволяет существенно превзойти уровень точности ЛГ и ВОГ. Устройства на эффекте Саньяка для волн материи, регистрирующие вращение Земли, были продемонстрированы 30 лет назад. К настоящему времени точность лабораторных образцов таких гироскопических устройств повышена на пять порядков: стабильность нуля - лучше 0,0001 град/ч (1σ); случайный дрейф - менее 0,000005 град/(ч)^1/2 (1σ); стабильность масштабного коэффициента - лучше 5 ppm (1σ). Обсуждаются основные технические решения гироскопических устройств указанных типов ведущих исследовательских центров. Приведены краткие сравнения с уровнем точности ЛГ и ВОГ.

Ключевые слова: волны де Бройля, конденсатах Бозе Эйнштейна, эффект Саньяка, стабильность нуля, стабильность масштабного коэффициента, уровень точности, лазерные и волоконно-оптические гироскопы

Гироскопия и навигация. - 2009. - № 3. - С. 36-55.
УДК 531.383-11:681.7