量子重力梯度計是英國研究所資助的重力先鋒項目根據(jù)國防部合同開發(fā)的，用于在現(xiàn)實條件下尋找埋在地表以下一米的室外隧道。它贏得了一項將該技術(shù)推廣到戶外的國際競賽。

該傳感器的工作原理是利用量子物理原理檢測微重力的變化，量子物理原理基于在亞分子水平上操縱自然。

這一成功開辟了一條商業(yè)途徑，極大地改善了地表以下存在的地圖繪制。

這將意味著：

減少建筑、鐵路和高速公路項目的成本和延誤。

改進對自然現(xiàn)象（例如火山爆發(fā)）的預(yù)測。

發(fā)現(xiàn)隱藏的自然資源和建筑結(jié)構(gòu)。

在不破壞發(fā)掘的情況下了解考古奧秘。

伯明翰大學冷原子物理系主任、英國量子技術(shù)中心傳感器和計時首席研究員Kai Bongs 教授表示：“這是傳感領(lǐng)域的‘愛迪生時刻’，它將改變社會、人類理解和經(jīng)濟。”

“有了這一突破，我們就有可能在探索、建造和修復(fù)時結(jié)束對不良記錄和運氣的依賴。此外，目前看不見的地下地圖現(xiàn)在距離結(jié)束我們對南極洲的了解又近了一大步。街道?！?

當前的重力傳感器受到一系列環(huán)境因素的限制。一個特殊的挑戰(zhàn)是振動，它限制了調(diào)查中使用的所有重力傳感器的測量時間。如果這些限制能夠得到解決，調(diào)查可能會變得更快、更全面且成本更低。

該傳感器由伯明翰原子干涉測量負責人、該研究的主要作者Michael Holynski 博士及其伯明翰團隊開發(fā)，是一種重力梯度計。他們的系統(tǒng)克服了振動和各種其他環(huán)境挑戰(zhàn)，成功地將量子技術(shù)應(yīng)用于該領(lǐng)域。此次成功檢測是與工程學院Nicole Metje 教授領(lǐng)導(dǎo)的土木工程師合作實現(xiàn)的，是一個從一開始就與最終用戶密切聯(lián)系的長期開發(fā)項目的頂峰。

研究人員表示，這一突破將使未來的重力測量更便宜、更可靠，并且交付速度提高10 倍，將測量所需的時間從一個月縮短到幾天。它有可能為重力測量開辟一系列新的應(yīng)用，為了解地下提供新的視角。

RSK 地球科學與工程總監(jiān)George Tuckwell 教授表示：“檢測礦山、隧道和不穩(wěn)定地面等地面狀況對于我們設(shè)計、建造和維護住房、工業(yè)和基礎(chǔ)設(shè)施的能力至關(guān)重要。這項新技術(shù)代表了改進能力可以改變我們繪制地面地圖和交付這些項目的方式?！?

Dstl 量子傳感聯(lián)合項目技術(shù)負責人兼高級首席科學家Gareth Brown 博士表示：“對于國防和安全而言，精確快速地測量微重力變化為檢測在具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境中原本無法檢測到的物質(zhì)提供了基礎(chǔ)。重力感應(yīng)技術(shù)的成熟，水下導(dǎo)航和地下應(yīng)用將成為可能?！?