量子引力梯度仪面世 让人类快捷探索地下世界

Daphane

來源:大纪元


微观量子粒子概念图。(Shutterstock)



【大纪元2022年03月19日讯】（大纪元记者高文森编译报导）科学家新发明了一种量子测绘仪器。以前对地下隐蔽结构的测绘大约需要一个月才能完成，用这种新技术只需几天就能完成，实现了测绘技术的突破。
量子理论相关技术用于洞察微观世界，有着传统物理理论无法比拟的优越性。但是，很多量子相关的技术目前只能在实验室内展示它们的威力。英国伯明翰大学（University of Birmingham）的研究组发明的量子引力梯度计，是量子技术走出实验室、在现实世界中一项了不起的应用。
这项技术利用各种物体对周围环境产生的微小引力的差异，测绘地下结构。项目组成功地探测出一条埋在地下一米深处的隧道。
研究称这项技术有着广泛的商务应用前景，至少包括以下方面：
• 降低建房、修铁路和铺设公路所需的成本，缩短工程周期；
• 提升对自然灾害事件的预测能力，比如火山爆发；
• 探测隐藏的自然资源和各种人造结构；
• 在无需侵入式挖掘的情况下，探测各种考古遗址。
主要研究者之一伯明翰大学量子物理学教授凯‧邦斯（Kai Bongs）说：“这项技术就像是感应技术领域的‘爱迪生发明’，将对社会生活、人文和经济各方面带来革命性的变化。我们的探索、建筑和维修项目不再需要依赖有限的数据记录和运气。”
更重要的是，这项技术可以方便地测绘地下结构。以前，由于测绘工作的复杂度，科研资源只能重点投入大家都想研究的区域，邦斯说“这导致人们对南极洲比对家门口街道下面几英尺深处的地形更了解。这项新技术将结束这样的局面。”
现有的引力感应器的测绘能力受到很多环境因素的限制，特别是环境中的颤动，使得测绘项目需要等待最佳的测量时间。要不是受到这个因素的限制，测绘工作的复杂度和成本都将大幅度降低。
这项新技术使用量子技术，彻底摆脱了环境中微振动和其它因素对测绘工作的限制，是量子技术在现实世界投入应用的一项飞跃。
研究者表示，有了这项新技术，测绘工作速度将提升10倍，原来需要一个月完成的工作，现在几天就能完成。
知名建筑公司RSK集团地球科学与工程技术总监乔治‧塔克威尔（George Tuckwell）：“探测像矿井、隧道等地下设施的状况，对于了解它们的稳定性，对设计、建造和维修各方面工作都具有重要意义。这项新技术将为地下测绘工作和各类建筑项目带来革命性的变化。”
英国国防科技实验室（Defence Science and Technology Laboratory，缩写Dstl）的量子感应学专家加雷斯‧布朗（Gareth Brown）说：“利用微引力进行快速和准确的测绘，对国防安全工作打开了新的局面，能够探索以前难以探索的各种环境区域，实现以前难以进行的水下、地下导航等。”

这项研究2月23日发表于《自然》（Nature）期刊。◇