传感器突破为开创性地表下世界地图铺平道路
来源:赛斯维传感器网 2022/3/2
使用量子技术定位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的影响。
来自英国国家量子技术中心传感器和计时领域的伯明翰大学研究人员报告了他们在《自然》杂志上的成就。它是世界上第一个在实验室条件之外的量子重力梯度仪。
量子重力梯度仪是根据国防部的合同和 UKRI 资助的 Gravity Pioneer 项目开发的，用于在地表以下一米的真实条件下寻找埋在室外的隧道。它赢得了将技术带到户外的国际竞赛。
该传感器通过使用量子物理学原理检测微重力的变化来工作，该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，可以显着改善地下存在的地图。
这将意味着：
降低建设、铁路和公路项目的成本和延误。
改进了对火山爆发等自然现象的预测。
发现隐藏的自然资源和建筑结构。
在不破坏挖掘的情况下了解考古奥秘。
伯明翰大学冷原子物理系主任、英国量子技术中心传感器和计时首席研究员凯邦斯教授说：“这是传感领域的‘爱迪生时刻’，它将改变社会、人类理解和经济。
“有了这一突破，我们有可能在探索、建造和修复时结束对糟糕记录和运气的依赖。此外，目前不可见的地下地图现在更近了一步，结束了我们对南极洲比我们街道下方几英尺的地方。”
当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，它限制了用于测量应用的所有重力传感器的测量时间。如果可以解决这些限制，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测量学负责人、该研究的主要作者迈克尔霍林斯基博士及其在伯明翰的团队开发，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，以便在该领域成功应用量子技术。
与工程学院 Nicole Metje 教授领导的土木工程师合作实现的成功检测是长期开发计划的高潮，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缩短到几天。它有可能为重力测量开辟一系列新应用，为地下提供一个新的镜头。
RSK 地球科学与工程部主任 George Tuckwell 教授说：“检测矿山作业、隧道和不稳定地面等地面条件对于我们设计、建造和维护住房、工业和基础设施的能力至关重要。新技术代表可以改变我们绘制地图和交付这些项目的方式。”
这一突破是伯明翰大学、环境、工程和可持续性解决方案提供商 RSK、Dstl（国防科学和技术实验室，英国国防部的一部分）和技术公司 Teledyne e2v 之间的合作。
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