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量子重力梯度儀走出實驗室,為人類打開“地下世界地圖”


  來源: 澎湃新聞 時間:2022-03-01 編輯:清風(fēng)
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從“象牙塔”走向商業(yè)應(yīng)用


該量子重力儀的工作原理是利用量子物理學(xué)原理,探測微重力的變化。


重力儀使用一種叫做原子干涉術(shù)的量子技術(shù),超冷的銣原子在重力的影響下下落,被激光束照亮,由此產(chǎn)生的干涉圖樣取決于它們下落的速度,并且非常精確地表明了當(dāng)?shù)刂亓龅膹?qiáng)度和梯度。


該儀器能夠測量原子云掉落時引力場拉力的細(xì)微變化。物體越大,物體與其周圍環(huán)境的密度差越大,可測量的拉力差就越大。


但原子干涉術(shù),與所有量子技術(shù)一樣,對環(huán)境干擾非常敏感,特別是振動。而這些振動、儀器傾斜,以及磁場、熱場的環(huán)境干擾,使量子理論轉(zhuǎn)化到商業(yè)應(yīng)用,面臨著巨大的挑戰(zhàn)。


伯明翰大學(xué)研究團(tuán)隊最大的技術(shù)成就是使儀器具有足夠的適應(yīng)性,能夠在道路或現(xiàn)場實際使用,而不僅僅是在實驗室中。伯明翰量子重力儀是第一個能夠滿足現(xiàn)實世界挑戰(zhàn),并執(zhí)行高空間分辨率探測的儀器,極大改進(jìn)了人類地質(zhì)地形圖的測繪工作。


“在學(xué)術(shù)環(huán)境下,我們已經(jīng)盡了最大努力,現(xiàn)在它必須向工業(yè)轉(zhuǎn)化。”Kai Bongs教授認(rèn)為,儀器在投放市場之前,必須做得更小、更靈活和更靈敏。


他表示,盡管伯明翰大學(xué)研究人員已經(jīng)與工業(yè)合作伙伴RSK和美國科技集團(tuán)Teledyne在英國的子公司Teledyne e2v討論了該儀器的商業(yè)化途徑,但他們也考慮成立自己的初創(chuàng)公司來利用這項研究。

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