Dirac Labs, una startup de Madison, Wisconsin fundada en 2023, está realizando pruebas de campo de un sensor de posicionamiento cuántico para reemplazar GPS en aplicaciones de defesa y aeroespacial donde las señales de satélite pueden ser interferidas o falsificadas. El sistema—un cubo de 5×5 centímetros—utiliza centros de vacante de nitrógeno en diamante como qubits de sensores e integra 70 años de datos de vuelo magnético disponibles públicamente de EE.UU. en un mapa de navegación a bordo. Un antiguo gerente de programa de DARPA asesor de la empresa estima que la producción a gran escala está a 1–2 años de distancia.

El hardware acopla un sustrato de diamante de Great Lakes Crystal Technologies y staC12 (escisión de la Universidad de Chicago) con una capa fotónica, láser y fotodiodo que lee fluorescencia de los defectos del diamante. La computación actual utiliza un Nvidia Jetson Orin Nano; Dirac planea reemplazarlo con un FPGA a medida que el diseño madura. Toda la inferencia de IA se ejecuta en el chip, cuantizada para caber sin un enlace de nube. La fabricación está ocurriendo en fabs universitarios hoy, con una ruta hacia SkyWater para obleas CMOS de bajo volumen a medida que los volúmenes crecen.

La lógica de navegación es un motor de fusión construido sobre el conjunto de datos magnético de 70 años. "Hemos construido nuestro propio motor de fusión, que toma 70 años de datos magnéticos de vuelos sobre diferentes partes de EE.UU.", dijo Aishwarya Das, COO, a EE Times. La aceleración reciente de IA ha permitido que el equipo cuantice modelos de navegación para caber en un chip pequeño, con el procesamiento ocurriendo localmente.

Los inhibidores de GPS transmiten señales disruptivas en la misma frecuencia de GPS. Los suplantadores envían señales falsificadas que llevan datos de ubicación falsos que los receptores de GPS aceptan como válidos. Un estudio de 2019 de RTI International encargado por NIST estimó que una interrupción de GPS de 30 días podría costarle a EE.UU. $1 billón por día. Desde la invasión rusa de Ucrania, la negación de GPS se ha convertido en rutina en el campo de batalla, con interferencias extendiéndose hacia Europa del Este y los Estados Bálticos. CEO Sanket Deshpande: "Falsificar GPS puede ser desastroso."

Los socios de integración actuales incluyen fabricantes de aeronaves y aviónica en defensa, y empresas internacionales que trabajan en posicionamiento subterráneo y submarino—dominios a los que nunca llegó GPS. Dirac está posicionando el sensor para mapeo del lecho marino; más del 90% del lecho marino mundial no está cartografiado, y los cortes de cables submarinos en el Mar Rojo, Mar Báltico y Estrecho de Taiwán se han convertido en vectores recurrentes de disrupción de infraestructura. Deshpande se negó a nombrar a los socios, citando hitos de demostración de viabilidad que deben completarse antes de un compromiso más amplio con los clientes.

El cuello de botella es la fabricación, no la física. Michael Nayak, el antiguo gerente de programa de DARPA que asesora a Dirac, dijo: "Lo difícil de los sensores de navegación cuántica no es realmente la parte cuántica. Es más la parte de fabricación. Sabemos cuál es el potencial, pero poder reducir el costo no es algo que puedas entregar hasta haberlo hecho, el problema clásico de la línea de montaje." El programa RoQS de DARPA y el programa Transition of Quantum Sensing de la Unidad de Innovación de Defensa están impulsando tanto quantum PNT de prototipo a despliegue operacional—vientos institucionales favorables que Dirac puede aproveitar, pero la brecha sensor-a-producción sigue siendo la restricción vinculante.

El enfoque de Dirac—coincidencia de mapas magnéticos en dispositivo con qubits NV-diamante, computación dirigida a FPGA, y fabricación de fundidora CMOS—es el camino más limpio de hardware para posicionamiento independiente de GPS en este factor de forma. La ventana de producción de 1–2 años es una estimación de asesor, no una fecha de envío. Evalúela como una opción de segunda fuente junto a la navegación inercial cuántica, no un reemplazo directo. La fusión de sensores entre modalidades sigue siendo el estándar seguro hasta que existan datos de confiabilidad de campo.