传感器的突破为绘制突破性的地球表面下世界地图铺平了道路

2022-02-25 11:56:59

利用量子技术找到了一个隐藏在地下的物体——这是一个期待已久的里程碑,对工业、人类知识和国家安全具有深远影响。英国伯明翰大学量子技术中心在传感器和计时方面的研究人员报告了他们在自然界的成就。这是世界上第一台非实验室条件下的量子重力梯度仪。

量子重力梯度仪是根据国防部的合同开发的,也是在UKRI资助的重力先锋项目中开发的,用于在现实世界条件下发现埋在地下一米以下的室外隧道。它赢得了一场将技术带到国外的国际竞赛。

该传感器的工作原理是利用量子物理原理检测微重力的变化,量子物理原理基于在亚分子水平上操纵自然。

这一成功开辟了一条商业道路,大大改善了对地下存在物的测绘。

伯明翰大学冷原子物理系负责人Kai Bongs和英国量子技术中心传感器和计时的首席研究员说:这是一个';爱迪生时刻';这将改变社会、人类理解和经济。

"有了这一突破,我们有可能在探索、建造和修复过程中结束对糟糕记录和运气的依赖。此外,一张目前看不见的地下地图现在离我们又近了一大步,结束了我们对南极洲的了解比街道下面几英尺深的地方更多的局面"

目前的重力传感器受到一系列环境因素的限制。一个特别的挑战是振动,这限制了测量应用中所有重力传感器的测量时间。如果能够解决这些限制,调查可以变得更快、更全面、成本更低。

该传感器由伯明翰原子干涉仪负责人、该研究的主要作者迈克尔·霍林斯基博士及其伯明翰团队开发,是一种重力梯度仪。他们的系统克服了振动和其他各种环境挑战,以便成功地应用于该领域。

这项由工程学院的Nicole Metje教授领导的成功检测是一项长期发展计划的最终成果,该计划从一开始就与最终用户密切相关。

这一突破将使未来的重力测量变得更便宜、更可靠,交付速度提高10倍,将测量所需的时间从一个月减少到几天。它有可能为勘测打开一系列新的应用程序,为地下提供一个新的镜头。

RSK地球科学与工程总监乔治·塔克韦尔教授说:";探测地面条件,如矿井、隧道和不稳定地面,对我们设计、建造和维护住房、工业和基础设施的能力至关重要。这项新技术所代表的改进能力可能会改变我们规划和交付这些项目的方式"

这项突破是伯明翰大学、环境、工程和可持续解决方案提供商RSK、Dstl(国防科学技术实验室、英国国防部的一部分)和技术公司TeleDeNe E2V的合作。