L’industrie des véhicules autonomes est en perpétuelle
évolution, intégrant des technologies de pointe afin d’améliorer la
sécurité et les performances. Parmi ces avancées technologiques, le
domaine quantique pourrait potentiellement jouer un rôle central
dans cette amélioration. En particulier le LIDAR quantique — basé
sur des principes liés au comportement quantique de la lumière, qui
ouvre des perspectives pour l’optimisation des systèmes de
détection utilisés dans les voitures autonomes.
En assurant une détection avancée, le LIDAR classique joue un
rôle crucial dans la sécurité des passagers et des usagers de la
route. Ce système cartographie l’environnement du véhicule en
fournissant une représentation bien précise. Combiné aux autres
capteurs d’une voiture autonome, il permet d’estimer en temps réel
la position et l’orientation du véhicule par rapport à son
environnement. Le LIDAR aide également à reconnaître les voies et à
détecter les marquages routiers. Grâce à toutes ces
fonctionnalités, il permet de repérer les obstacles et de les
éviter.
Toutefois, malgré ses performances indéniables, cette
technologie présente des limites, notamment en ce qui concerne son
interférence avec la lumière ambiante. Les défis se multiplient
lors des conditions lumineuses intenses, et notamment lorsque la
lumière réfléchie par d’autres véhicules vient perturber le
système. C’est à ce stade que le LIDAR quantique entre en jeu.
LA SCIENCE ! ::
Réduction des interférences avec la lumière
Plutôt que d’utiliser des lasers traditionnels, le LIDAR
quantique exploite les propriétés quantiques de la lumière en
utilisant des photons intriqués. Ces derniers sont générés avec une
source spéciale (cristal non linéaire par exemple) et sont envoyés
sous forme d’impulsions laser. Lorsque des photons sont intriqués,
cela signifie qu’ils sont étroitement corrélés. Cet état quantique
confère au LIDAR la capacité de détecter et de mesurer plus
précisément la distance avec les objets environnants. En effet, le
processus inclut une détection à photon unique.
Le détecteur quantique utilisé dans cette opération est capable
d’œuvrer avec grande précision. Il est conçu pour détecter et
enregistrer les photons renvoyés par les objets avec lesquels ont
interagi les impulsions laser.
Grâce à la détection à photon unique, le LIDAR quantique opère
même en présence d’interférences lumineuses. D’après une expérience menée par des
chercheurs de l’Université Heriot-Watt et de l’Université
d’Édimbourg, cette technologie s’avèrerait également efficace
dans les conditions de faible luminosité. Grâce à la détection à
photon unique, les chercheurs sont même parvenus à obtenir une
image de cibles masquées par des eaux troubles et donc invisibles
pour les systèmes d’imagerie LIDAR conventionnels. Cela pourrait
remettre en question une restriction actuellement imposée aux
véhicules autonomes de niveau 3, qui sont actuellement interdits de
conduite autonome nocturne.
De plus, le LIDAR quantique aurait une portée de détection plus
élevée, permettant au véhicule de détecter plus tôt les objets
éloignés et d’anticiper les situations de conduite plus rapidement.
Ce serait bénéfique pour la planification des trajectoires et
l’évitement des collisions. En résumé, la technologie améliore la
capacité des voitures autonomes à prendre des décisions de conduite
plus sûres et plus fiables, réduisant ainsi les risques
d’accident.
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