Europa testează tehnologii cuantice pentru zboruri mai sigure, rute mai eficiente și comunicații aeriene protejate

Europa începe să testeze cum ar putea folosi tehnologiile cuantice pentru a gestiona traficul aerian mai sigur și mai eficient, într-un spațiu aerian care devine tot mai aglomerat, digitalizat și vulnerabil la riscuri cibernetice sau interferențe de navigație. SESAR Joint Undertaking a selectat patru proiecte de cercetare care vor analiza pentru prima dată rolul calculului cuantic, al senzorilor cuantici și al criptografiei post-cuantice în managementul traficului aerian.

Pe scurt

1. SESAR JU a selectat patru proiecte de cercetare dedicate tehnologiilor cuantice în managementul traficului aerian.

2. Investiția europeană totală este de aproape 4 milioane de euro.

3. Proiectele vor analiza calculul cuantic, optimizarea traiectoriilor, securitatea comunicațiilor și navigația rezistentă la interferențe GNSS.

4. Aplicarea practică în traficul aerian este probabil la distanță de câteva decenii, dar cercetarea începe acum pentru a pregăti viitoarea generație de tehnologii aviatice.

5. Pasagerii ar putea vedea efectele indirect: mai puține întârzieri, rute mai bune, consum redus de combustibil, emisii mai mici și infrastructură aeriană mai bine protejată.

Managementul traficului aerian este deja unul dintre cele mai complexe sisteme de optimizare în timp real. În fiecare zi, autoritățile și operatorii trebuie să coordoneze mii de zboruri, menținând echilibrul între siguranță, capacitate, eficiență și impact de mediu.

Această sarcină va deveni mai dificilă. Traficul aerian crește, dronele trebuie integrate în spațiul aerian, iar constrângerile climatice obligă aviația să reducă rutele ineficiente, consumul de combustibil și emisiile. În același timp, sistemele de navigație și comunicații devin mai conectate digital și mai expuse la interferențe sau atacuri cibernetice.

Tehnologiile cuantice sunt analizate pentru că ar putea ajuta la rezolvarea unor probleme care depășesc capacitatea metodelor actuale. Calculul cuantic ar putea fi folosit pentru probleme de optimizare foarte complexe, precum alegerea traiectoriilor, gestionarea fluxurilor de trafic și adaptarea rutelor în condiții schimbătoare.

Pentru pasageri, acest lucru nu va însemna computere cuantice vizibile în aeroport. Efectele ar putea apărea printr-un sistem aviatic mai predictibil: zboruri mai bine planificate, mai puține întârzieri, rute optimizate, consum mai mic de combustibil și emisii reduse.

Un alt domeniu este navigația. Astăzi, aviația depinde în mare măsură de sisteme GNSS, precum navigația prin satelit. Interferențele GNSS, bruiajul sau semnalele false pot afecta poziționarea și pot crea riscuri pentru operațiunile aeriene. Senzorii cuantici ar putea, în viitor, să ofere metode mai robuste de poziționare și navigație, mai ales în zone unde semnalele satelitare sunt perturbate.

Securitatea comunicațiilor este a treia miză majoră. Aviația depinde de comunicații critice între aeronave, controlori, aeroporturi și centre de coordonare. Pe măsură ce calculul cuantic avansează, unele metode criptografice folosite astăzi ar putea deveni vulnerabile. Criptografia post-cuantică urmărește să pregătească sisteme de securitate rezistente la această nouă generație de calcul.

Primul proiect, JANUS, coordonat de Universitatea din Zagreb, va analiza aplicații cu impact ridicat pentru serviciile de navigație aeriană. Cercetarea va evalua beneficiile posibile ale calculului cuantic, tranziția către criptografie post-cuantică și viitoare infrastructuri de comunicații cuantice.

NEXT-QCM, coordonat de Mälardalen University, va studia optimizarea traiectoriilor cu ajutorul optimizării cuantice și al învățării automate cuantice. Proiectul pornește de la cercetări anterioare în inteligență artificială explicabilă și va analiza cum pot contribui metodele cuantice la un management al spațiului aerian mai eficient, sustenabil și rezilient.

PostQat, coordonat de Navaid OÜ, este axat pe securizarea comunicațiilor și supravegherii în managementul traficului aerian. Proiectul va evalua nevoile de securitate cibernetică pentru comunicațiile aer-sol, sol-sol și aer-aer și va pregăti orientări pentru trecerea către soluții rezistente la riscurile cuantice.

QUASAN, coordonat de Technische Universität Braunschweig, va cerceta folosirea senzorilor cuantici în aplicații de navigație aeriană. Proiectul se concentrează pe poziționare și navigație mai robuste în medii afectate de interferențe GNSS.

Cele patru proiecte fac parte din pregătirea Digital European Sky, direcția prin care Europa vrea să modernizeze infrastructura de trafic aerian. SESAR JU spune că tehnologiile cuantice nu vor fi implementate curând în operarea zilnică, dar înțelegerea lor de acum va ajuta la stabilirea investițiilor viitoare.

Siguranța, securitatea cibernetică, certificarea și controlul uman rămân elemente centrale. În aviație, orice tehnologie nouă trebuie testată, certificată și integrată gradual, pentru că sistemele de trafic aerian nu pot accepta experimente riscante în operare reală.

SESAR Joint Undertaking este parteneriatul european care coordonează cercetarea și inovarea pentru modernizarea managementului traficului aerian. Noile proiecte cuantice sunt legate de obiectivele pe termen lung ale European ATM Master Plan și de trecerea către un spațiu aerian european mai digital, eficient și rezilient.