本站4月22日消息，據(jù)報(bào)道，美國(guó)NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合多家機(jī)構(gòu)正在研發(fā)全球首個(gè)空間量子重力傳感器，這一突破性技術(shù)有望徹底改變我們對(duì)地球重力場(chǎng)的觀測(cè)能力。這項(xiàng)由NASA地球科學(xué)技術(shù)辦公室支持的研究項(xiàng)目，將首次把量子傳感技術(shù)應(yīng)用于重力測(cè)量領(lǐng)域，為石油勘探、淡水資源監(jiān)測(cè)等關(guān)鍵領(lǐng)域帶來(lái)革命性進(jìn)展。
地球重力場(chǎng)并非一成不變，而是隨著地下水遷移、冰川消融等地質(zhì)過(guò)程持續(xù)變化。雖然這些變化極其微小，但新型量子重力梯度儀（QGGPf）卻能精確捕捉這些細(xì)微差異。該團(tuán)隊(duì)在《EPJ量子技術(shù)》期刊發(fā)表的論文中詳細(xì)介紹了這一創(chuàng)新儀器的工作原理。
與傳統(tǒng)重力測(cè)量方式不同，QGGPf采用了兩團(tuán)接近絕對(duì)零度的超冷銣原子作為測(cè)量介質(zhì)。JPL實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家Sheng-wey Chiow解釋道："原子具有完美的可重復(fù)性，對(duì)環(huán)境干擾極不敏感，這確保了長(zhǎng)期太空測(cè)量的準(zhǔn)確性。"這種創(chuàng)新設(shè)計(jì)使儀器體積縮小到僅0.25立方米，重量減輕至125公斤，完全適合單顆衛(wèi)星搭載。
初步研究表明，這種量子傳感器的測(cè)量靈敏度可能達(dá)到傳統(tǒng)設(shè)備的十倍。預(yù)計(jì)到2030年，量子重力梯度儀先鋒號(hào)將完成部署，重點(diǎn)驗(yàn)證原子尺度下光與物質(zhì)相互作用的新技術(shù)。這項(xiàng)突破不僅將提升我們對(duì)地下資源的探測(cè)能力，還將為國(guó)家安全、氣候研究等領(lǐng)域帶來(lái)深遠(yuǎn)影響。
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