iXblue推出的這款緊湊型差分量子重力儀系統(tǒng)基于“靈活的”激光系統(tǒng)；可探測埋入地下2m深的直徑為40cm的管道。

據(jù)麥姆斯咨詢報道，近日，總部位于法國圣日耳曼的高科技公司iXblue宣布了一項稱之為“世界上第一臺工業(yè)緊湊型可移動差分量子重力儀（DQG）”的科技突破。

圖1 iXblue的DQG由一個傳感器頭（上部）和控制單元（下部）構(gòu)成

憑借其高靈敏度和未報告的穩(wěn)定性，iXblue緊湊型重力梯度儀為近地表地球物理、土木工程和重力輔助導(dǎo)航提供了新的視角。

由iXblue量子傳感器部門開發(fā)（并驗證）的DQG工業(yè)原型可以同時測量重力加速度g及其垂直梯度Γzz的絕對值。

一方面，重力梯度對傳感器附近的質(zhì)量異常更敏感，而其對振動的免疫力使其對較小物體更敏感。另一方面，重力對距離更遠(yuǎn)的較大物體更敏感。DQG提供了兩全其美的結(jié)果，兩個數(shù)據(jù)集的融合有望消除重力異常質(zhì)量的確定及其位置之間的模糊性。

同時測量重力加速度及其垂直梯度

iXblue的量子物理學(xué)家Camille Janvier解釋說：“我們的DQG原型是第一個提供這種同時測量的工業(yè)解決方案。它的優(yōu)于1 E（1E = 10?? s?2 = 0.1 μGal/m）的分辨率使其能夠探測非常小的異常，同時又是非侵入性的，并且不需要對地形地貌有精確的了解?！?

他補(bǔ)充道：“我們的DQG可以探測地下近2m處直徑為40cm的管道?！?

iXblue的DQG測量的重力加速度g與該公司的商用絕對量子重力儀（AQG）的測量值具有相同的性能，其對垂直重力梯度Γzz的靈敏度目前受到純量子效應(yīng)的限制。

這些性能的獲得得益于iXblue在為量子技術(shù)集成復(fù)雜系統(tǒng)方面積累的經(jīng)驗。特別是，DQG具有一個緊湊、靈活的激光系統(tǒng)，類似于iXblue商業(yè)化的商用智能激光系統(tǒng)系列。它可以精確控制激光振幅、相位和絕對頻率，并具有快速可調(diào)諧性。

圖2 不同的重力源產(chǎn)生不同類型的梯度異常

Janvier補(bǔ)充道：“DQG的緊湊性及其所基于的現(xiàn)場測試技術(shù)，為在不久的將來在實際環(huán)境中部署這種新型量子傳感器開辟了道路，以研究現(xiàn)場質(zhì)量分布的時間和空間變化?！?

DQG現(xiàn)已投入商業(yè)使用。它是重力測量的一個突破性解決方案，可應(yīng)用于：

- 探測地下腔室的土木工程和國防

- 提高采礦和勘探的能力

- 提高地?zé)醿庸芾淼臏?zhǔn)確性

- 改善基礎(chǔ)設(shè)施的監(jiān)測

iXblue的DQG的品質(zhì)是其團(tuán)隊在這項技術(shù)背后的物理學(xué)方面的專業(yè)知識，以及與法國巴黎LNE-SYRTE實驗室（巴黎天文臺/巴黎文理研究大學(xué)（PSL）/法國國家科學(xué)研究中心（CNRS）/索邦大學(xué)（Sorbonne Univ.））學(xué)術(shù)團(tuán)隊的緊密而富有成效合作的結(jié)果。

2022年5月19日，iXblue為有興趣了解這一進(jìn)展的人們主辦了一場主題為 “Quantum Gravity Gradiometer for Accurate Underground Mapping”的網(wǎng)絡(luò)研討會。