量子引力梯度儀面世 讓人類快捷探索地下世界

微觀量子粒子概念圖。(Shutterstock)

【大紀元2022年03月19日訊】（大紀元記者高文森編譯報導）科學家新發明了一種量子測繪儀器。以前對地下隱蔽結構的測繪大約需要一個月才能完成，用這種新技術只需幾天就能完成，實現了測繪技術的突破。

量子理論相關技術用於洞察微觀世界，有著傳統物理理論無法比擬的優越性。但是，很多量子相關的技術目前只能在實驗室內展示它們的威力。英國伯明翰大學（University of Birmingham）的研究組發明的量子引力梯度計，是量子技術走出實驗室、在現實世界中一項了不起的應用。

這項技術利用各種物體對周圍環境產生的微小引力的差異，測繪地下結構。項目組成功地探測出一條埋在地下一米深處的隧道。

研究稱這項技術有著廣泛的商務應用前景，至少包括以下方面：

• 降低建房、修鐵路和鋪設公路所需的成本，縮短工程週期；

• 提升對自然災害事件的預測能力，比如火山爆發；

• 探測隱藏的自然資源和各種人造結構；

• 在無需侵入式挖掘的情況下，探測各種考古遺址。

主要研究者之一伯明翰大學量子物理學教授凱‧邦斯（Kai Bongs）說：「這項技術就像是感應技術領域的『愛迪生發明』，將對社會生活、人文和經濟各方面帶來革命性的變化。我們的探索、建築和維修項目不再需要依賴有限的數據記錄和運氣。」

更重要的是，這項技術可以方便地測繪地下結構。以前，由於測繪工作的複雜度，科研資源只能重點投入大家都想研究的區域，邦斯說「這導致人們對南極洲比對家門口街道下面幾英尺深處的地形更了解。這項新技術將結束這樣的局面。」

現有的引力感應器的測繪能力受到很多環境因素的限制，特別是環境中的顫動，使得測繪項目需要等待最佳的測量時間。要不是受到這個因素的限制，測繪工作的複雜度和成本都將大幅度降低。

這項新技術使用量子技術，徹底擺脫了環境中微振動和其它因素對測繪工作的限制，是量子技術在現實世界投入應用的一項飛躍。

研究者表示，有了這項新技術，測繪工作速度將提升10倍，原來需要一個月完成的工作，現在幾天就能完成。

知名建築公司RSK集團地球科學與工程技術總監喬治‧塔克威爾（George Tuckwell）：「探測像礦井、隧道等地下設施的狀況，對於了解它們的穩定性，對設計、建造和維修各方面工作都具有重要意義。這項新技術將為地下測繪工作和各類建築項目帶來革命性的變化。」

英國國防科技實驗室（Defence Science and Technology Laboratory，縮寫Dstl）的量子感應學專家加雷斯‧布朗（Gareth Brown）說：「利用微引力進行快速和準確的測繪，對國防安全工作打開了新的局面，能夠探索以前難以探索的各種環境區域，實現以前難以進行的水下、地下導航等。」

這項研究2月23日發表於《自然》（Nature）期刊。

責任編輯：葉紫微