科學(xué)家們利用量子技術(shù)找到了隱藏在地下的物體--這是一個期待已久的里程碑，對工業(yè)、人類知識和國家安全有著深遠(yuǎn)的影響。英國國家量子技術(shù)中心的伯明翰大學(xué)研究人員在《自然》雜志上報告了他們的成就。這是世界上第一個在實驗室條件之外的量子重力梯度儀。

量子重力梯度儀是根據(jù)國防部的合同，在英國研究院資助的“Gravity Pioneer”項目中開發(fā)的，它被用來在真實世界的條件下找到埋在地表下一米的戶外隧道。它贏得了一場將該技術(shù)帶到室外的國際競賽。

該傳感器的工作原理是利用量子物理學(xué)原理檢測微重力的變化，該原理是基于在亞分子水平上操縱自然。

這一成功開辟了一條商業(yè)之路，大大改善了對地面以下存在物的測繪。

這將意味著：

減少建筑、鐵路和公路項目的成本和延誤。

改進(jìn)對自然現(xiàn)象的預(yù)測，如火山噴發(fā)。

發(fā)現(xiàn)隱藏的自然資源和建筑結(jié)構(gòu)。

在不破壞挖掘的情況下了解考古學(xué)之謎。

伯明翰大學(xué)冷原子物理學(xué)系主任、英國量子技術(shù)中心傳感器和計時的首席研究員Kai Bongs教授說：“這是傳感領(lǐng)域的一個‘愛迪生時刻’，將改變社會、人類的理解和經(jīng)濟(jì)。”

“有了這一突破，我們就有可能在探索、建設(shè)和維修時結(jié)束對不良記錄和運氣的依賴。此外，目前看不見的地下地圖現(xiàn)在更近了一大步，結(jié)束了我們對南極洲的了解多于我們街道下幾英尺的情況。”

目前的重力傳感器受到一系列環(huán)境因素的限制。一個特別的挑戰(zhàn)是振動，它限制了所有用于勘測的重力傳感器的測量時間。 如果這些限制能夠得到解決，調(diào)查可以變得更快、更全面、更低成本。

伯明翰原子干涉測量學(xué)負(fù)責(zé)人、該研究的主要作者M(jìn)ichael Holynski博士和他在伯明翰的團(tuán)隊開發(fā)的傳感器是一個重力梯度儀。他們的系統(tǒng)克服了振動和其他各種環(huán)境挑戰(zhàn)，以便在該領(lǐng)域成功應(yīng)用量子技術(shù)。與工程學(xué)院Nicole Metje教授領(lǐng)導(dǎo)的土木工程師合作實現(xiàn)的成功探測，是一個長期開發(fā)項目的高潮，該項目從一開始就與終端用戶緊密聯(lián)系。

研究人員表示，這一突破將使未來的重力測量更便宜、更可靠，并以10倍的速度交付，將測量所需的時間從一個月減少到數(shù)天。它有可能為重力測量開辟一系列新的應(yīng)用，為了解地下提供一個新的視角。

RSK的地球科學(xué)和工程主任George Tuckwell教授說：“探測地面狀況，如礦井、隧道和不穩(wěn)定的地面，是我們設(shè)計、建造和維護(hù)住房、工業(yè)和基礎(chǔ)設(shè)施的基本能力。這項新技術(shù)所代表的改進(jìn)能力可以改變我們繪制地面地圖和交付這些項目的方式。”

量子傳感聯(lián)合項目技術(shù)主管、Dstl高級首席科學(xué)家Gareth Brown博士說：“對于國防和安全來說，對微重力變化的精確和快速測量，為探測原本無法探測到的東西和在具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境中更安全地航行提供了新的機(jī)會。隨著重力感應(yīng)技術(shù)的成熟，水下導(dǎo)航和揭示地下的應(yīng)用將成為可能。”

來源：cnBeta.COM

關(guān)鍵詞： 重力梯度儀 技術(shù)中心 重力測量 伯明翰大學(xué) 研究人員