Gelecekteki metro trenleri, GPS sinyallerinin ulaşmadığı yeraltı tünellerinde bile konumlarını kuantum fiziğinin tuhaf kurallarını kullanarak hassas bir şekilde belirleyebilecek. Günümüzdeki çoğu takip sistemi, konum tespiti için uydulara ve GPS güncellemeleri arasındaki küçük hareketleri ölçen ivmeölçerlere dayanır. Bu sistemler yer üstünde iyi çalışsa da, ivmeölçerler zamanla sapmalar gösterir ve sürekli uydu düzeltmelerine ihtiyaç duyar. Ancak, tünellerde veya yüksek binalarla çevrili şehir içi alanlarda GPS sinyallerinin ulaşamaması, bu güvenlik ağını ortadan kaldırır. Bu soruna çözüm olarak araştırmacılar, kuantum ivmeölçerlere yöneliyor.
Geleneksel sensörler yerine, bu yeni cihazlar mutlak sıfıra yakın sıcaklıklara soğutulmuş atom bulutlarını kullanır. Bu sıcaklıklarda atomlar hem parçacık hem de dalga gibi davranarak garip özellikler sergiler. Atomlar bir sensörden "düşerken", dalga desenleri ivmelenmeye tepki olarak değişir. Sistem, bu değişiklikleri ultra hassas bir optik cetvel kullanarak olağanüstü doğrulukla okuyabilir ve uyduya ihtiyaç duymaz. MoniRail araştırma firması, İngiliz hükümetinin kuantum teknolojisi programından aldığı 1.25 milyon sterlinlik ek fonla bu teknolojiyi demiryollarına taşıyor. Bu fon, Londra Metrosu ve potansiyel olarak daha geniş ulusal demiryolu ağı için kuantum navigasyon geliştirmeyi amaçlayan Rail Quantum Inertial Navigation System (RQINS) yol haritasının bir sonraki aşamasını destekliyor.
Kuantum navigasyon, sadece konumlandırmanın ötesine geçiyor. Trenlere takılan sensörler, ray durumu izleme, sürüş kalitesi verileri toplama ve ortaya çıkan arızaları gerçek zamanlı olarak bildirme gibi ek faydalar sunuyor. Mevcut ray tabanlı konum sistemleri genellikle metreler düzeyinde doğruluk sağlarken, kuantum navigasyon bu belirsizliği santimetre düzeyine indirerek arızaların tam yerini çok daha hızlı tespit etmeyi mümkün kılacak. Ayrıca, GPS'in kullanılamadığı durumlarda yer üstünde de sağlam bir yedek sistem görevi görecek. Bu teknoloji, düşmanca bir hükümetin veya güneş patlamalarının uydu ağlarını devre dışı bırakabileceği zor zamanlarda bir lüks olmaktan çıkıp, toplum için kritik bir sigorta poliçesi haline geliyor; zira tek günlük bir GPS kesintisinin Birleşik Krallık ekonomisine 1.4 milyar sterlinden fazlaya mal olabileceği tahmin ediliyor.
Kuantum navigasyon, GPS'e erişimin olmadığı alanlarda hassas konumlandırma sağlayarak demiryolu güvenliğini ve verimliliğini artırıyor, aynı zamanda potansiyel uydu kesintilerine karşı kritik bir yedek sistem sunuyor.