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2022-02-24 11:33 |
世界第一臺非實驗室條件下的量子重力梯度儀問世
1月23日，英國伯明翰大學(xué)研究人員在《自然》雜志上發(fā)表研究稱，世界上第一臺非實驗室條件下的量子重力梯度儀問世。這種利用量子技術(shù)的傳感器可找到隱藏在地下的物體，這是科學(xué)家們期待已久的里程碑，其對學(xué)界、業(yè)界和國家安全等將具有深遠的影響。 vKxwv
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量子重力梯度儀的工作原理是利用量子物理原理探測微重力的變化，測量當(dāng)原子云落下時引力場拉力的細微變化。物體越大，其密度與周圍環(huán)境的差異越大，可測量的拉力差異就越大。但振動、儀器傾斜以及磁場和熱場的干擾，使得量子理論轉(zhuǎn)化為商業(yè)現(xiàn)實具有挑戰(zhàn)性。伯明翰量子傳感器的突破性成功開啟了一條商業(yè)之路，是第一個迎接這些現(xiàn)實世界挑戰(zhàn)并進行高空間分辨率調(diào)查的項目。消除由于振動引起的噪聲將“解鎖”高空間分辨率的重力映射，大大改進地質(zhì)地形圖的繪制。 z]pH'c39
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研究人員表示，這是傳感領(lǐng)域的“覺醒時刻”，這一傳感器可能有多種用途。城市工程師可利用它檢測一些特殊用地的近地表(地下10米)特征，這些特征可能會影響新的建筑，因此可利用其降低鐵路和公路項目的成本和延誤；考古學(xué)家或可用于測繪墓穴和隱藏在地下的結(jié)構(gòu)，在不破壞性挖掘的情況下了解考古奧秘；它還可用于測量地質(zhì)特征，例如含水層或土壤密度，以確定含水量或發(fā)現(xiàn)隱藏的自然資源；還可改進對火山噴發(fā)等自然現(xiàn)象的預(yù)測。 aO{k-44y
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此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，這限制了用于測量應(yīng)用的所有重力傳感器的測量時間。如果能夠解決這些限制，調(diào)查就可以變得更快、更全面、成本更低。 d] {^
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