該團隊表示,這是世界上第一個在實驗室條件之外應用的量子重力梯度儀。該儀器是根據英國國防部的合同開發的,并獲得了英國研究與創新中心(UKRI)重力先鋒項目的資助,用于尋找埋在地面以下一米的現實世界條件下的隧道。
這一成功開辟了一條商業道路,大大改善了對地下物質的測繪。這將意味著:
● 降低建筑、鐵路和公路項目的成本和延誤。
● 改進對火山爆發等自然現象的預測。
● 發現隱藏的自然資源和建筑結構。
● 在不破壞挖掘的情況下理解考古秘密。
在不確定性水平為20 E的情況下,在一個區域內使用0.5米空間分辨率的未來重力制圖。
伯明翰大學冷原子物理系主任、量子技術傳感器和計量中心首席研究員Kai Bongs說:“一張目前看不見的地下地圖現在又向前邁進了一大步,結束了我們對南極洲的了解比我們街道下幾英尺處的東西還多的局面。”
這一突破將使未來的重力測量變得更便宜、更可靠,交付速度提高10倍,并將測量所需的時間從一個月減少到幾天。它有可能為重力測量帶來一系列新的應用,為地下世界提供一個新的視角。
根據英國政府發布的量子報告,英國進行基礎設施維護,需要每年花費50億英鎊在道路上挖400萬個洞,之所以這么做竟然是因為人們不清楚地下設施的具體位置。而根據英國量子技術傳感器和計量中心的最新視頻,2013年至2030年,英國公共設施道路工程的預計累計總成本為3190億英鎊。
理論上,利用量子重力傳感器,英國政府有望每年節省50億英鎊道路維修成本。
RSK公司地球科學和工程總監George Tuckwell教授說:“對礦山、隧道和不穩定地面等地面條件的探測,對我們設計、建造和維護住房、工業和基礎設施的能力至關重要。這項新技術所代表的改進能力可能會改變我們繪制地圖和交付這些項目的方式”
量子傳感聯合項目技術權威、英國國防科學技術實驗室(Dstl)高級首席科學家Gareth Brown博士說:“對于國防和安全來說,精確、快速地測量微重力的變化為探測原本無法探測到的物體和在充滿挑戰的環境中更安全地導航提供了新的機會。隨著重力感應技術的成熟,水下導航和揭示地下情況的應用將成為可能?!?
這項突破是伯明翰大學、可持續發展解決方案提供商RSK、Dstl和技術公司Teledyne e2v之間的合作。
參考鏈接:
[1]https://www.nature.com/articles/s41586-021-04315-3
[2]https://www.birmingham.ac.uk/news/latest/2022/02/sensor-breakthrough-paves-way-for-groundbreaking-map-of-world-under-earth-surface.aspx
[3]https://www.ft.com/content/cd5db0c8-0bb2-47a0-9e40-57c3e9d95170
[4]https://www.vice.com/en/article/dyp5zz/quantum-sensor-opens-a-new-window-into-the-underground