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2022
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精密测量是科学研究的基础,在测量精度的提升下,通信、导航技术也在不断发展,不仅使社会生活越来越便利,同时也为科学实验提供了越来越便捷的利器。量子精密测量是利用量子力学规则,特别是基本量子体系的一致性,对一些关键物理量进行高精度与高灵敏度的测量。 2月23日,英国伯明翰大学研究人员在《自然》杂志上发表研究称,世界上第一台非实验室条件下的量子重力梯度仪问世。这种利用量子技术的传感器,能够找到隐藏在底下的物体,其工作原理是利用量子物理原理探测微重力的变化,测量当原子云落下时引力场拉力的细微变化。这种利用量子技术的传感器可找到隐藏在地下的物体,这是科学家们期待已久的里程碑,其对学界、业界和国家安全等将具有深远的影响。 “走出实验室”的首台量子重力仪传统的重力仪可以等效为悬挂有质量的弹簧,通过弹簧的伸缩从而反映出重力的变化,但由于弹簧的伸缩情况本身就是会受到地面振动的影响,需要对传统重力仪不断进行校准才能保持测量结果的准确性,并且每一次的读数都需要等待足够长的时间以平均地面振动带来的背景噪声的影响,并且振动的因素不仅仅局限于驶过的卡车、火车和低强度的地震活动等。 而量子重力梯度仪只有一个整体的运动模式,不存在类似弹簧的弹性特征,量子重力仪的装置、原子团以及探测原子下落的激光会一起运动,能够消除不必要的敏感源,同时也可以抑制地面振动等噪声,从而提高灵敏度。量子重力仪能够更加广泛地运用在更...